Contribuciones de las Siliconas a la Arquitectura Sustentable

Agenda

• Dow Corning y la Tecnología de las Siliconas

• Principios de Diseño de Construcciones Sustentables

• Las Siliconas y su Contribución al Diseño Sustentable

• Ejemplos

• Resumen y Conclusiones

Shanghai Oriental Arts Center New Poly Plaza Shanghai Oriental Pearl TV Tower

Dow Corning yla Tecnología de la Silicona

Dow Corning Corporation Highlights

• Líder global en la industria de la silicona desde 1943

• + US$ 6 billones en ventas

• + 10,000 empleados

• + 20,000 clientes

• + 7,000 productos and servicios

• + 4,000 patentes activas

• + 50 años fabricando selladores de silicona

• Soporte global a la industria de la construcción

Transformando nuestro negocio para brindareficiencia, innovación y sustentabilidad

Silicona y Tecnologías de la Silicona

• La arena de cuarzo está formada por dos de los elementos más abundantes en la corteza terrestre: oxígeno y silicio.

• El cuarzo es conviertido en silicio metálico.

• El silicio metálico luego es transformado en polímeros de silicona, que constituyen la base de los selladores y adhesivos de silicona.

Arena Silicio Metálico Silicona

• La primera pisada que el hombre dejó en la luna fue hecha por la suela de una bota de silicona.

• El silicio utilizado en semiconductores y en celdas solares es uno de los materiales sintéticos de mayor pureza: 99.999999999%.

Algunos hechos concretos sobre el Silicio y la Tecnología de la Silicona

• En 1958, en EEUU, se utilizó por primera vez un sellador climático de siliconas. Este sellante sigue aún desempeñándose correctamente después de más de 50 años de servicio. Y la durabilidad importa!

• En el edificio más alto del mundo, el Burj Dubai, se utilizaron más de 200 toneladas de silicona en aplicaciones de acristalado estructural, sellos secundarios de vidrio aislante y sellos de estanquidad.

La durabilidad de la silicona brinda una mayor longevidad y un ciclo de vida de bajo costo• Por su cadena central inorgánica, la silicona es sinónimo de longevidad.

• Su excelente durabilidad – tanto en sus propiedades intrínsecas como de adherencia y elasticidad, asegura un desempeño a largo plazo en las construcciones y en sus componentes.

Durabilidad de la silicona en comparación con la potencial degradación de los selladores orgánicos.

Los Selladores de Silicona de Dow Corning han cambiado la Fisonomía de las Ciudades del Mundo

Edificio SH&G, Detroit, Primer Vidriado Estructural con Siliconas de 4 lados - 1971

Las Siliconas….

1. Transfieren las cargas estáticas y dinámicas del vidrio o revestimiento a la subestructura.

2. Compensan los movimientos inducidos por la temperatura.

3. Conservan su adherencia y flexibilidad entre -40°C a +150°C

4. Han demostrado mantener su integridad estructural por más de 30 años!

Nuestra Misión en la Arquitectura

• Colaborar en el Diseño y Construcción de sus obras y al mismo tiempo Proteger y Preservar al edificio del medio ambiente

• Respaldar el desarrollo de Soluciones Sustentables de la Construcción

• Fomentar la Colaboración en la Industria

• Ofrecer una Red Global de Especialistas

Principios del Diseño de Construcciones Sustentables

Impacto de la Construcción sobre el Medio AmbientePor qué deberíamos estar Preocupados?

Recursos Naturales Consumidos por la Construcción

Participación de la Construcción en la Contaminación

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

Primary energy

Raw materials

Water

Land 10%

15-20%

30-40%

35-40%

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

Greenhouse gases

Solid waste

Water effluents 20%

30-35%

35-40%

Conservación de la Energía

Daño al Medio Ambiente, CambioClimático

Definición de Diseño / Arquitectura Sustentable

“El diseño sustentable integra consideraciones del origen y uso eficiente de la energía; el empleo de materiales y métodos no nocivos para la salud; la utilización ecológica y social de la tierra y una estética que la inspire, la reafirme y la haga posible”

– Declaración de la Independencia para un Futuro Sustentable de la Unión Internacional de Arquitectos, Chicago, 1993

EconómicoMedioambiente

Pilares Económico, Social y Medioambiental del Desarrollo Sustentable

Social

Tolerante

Sustentable

Viable

Equitativo

La Estrategia de las “4 P” para Diseño / Arquitectura Sustentable

Planeta(Calidad del Medio Ambiente)

Prosperidad(Calidad Ecónomica)

Proyecto(Calidad del Diseño)

Gente (People)(Calidad Social)

“La Energía Más Sustentable es la Energía Ahorrada” La clave esta en la reducción del consumo de energía operacional

Consumo de energía durante el “ciclo de vida” de un edificio comercial contemporáneo

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Manufacturing Construction Operation DemolitionFabricación de los Componentes

Construcción Operación Demolición

Diseñando Edificios Sustentables

• Reducir el consumo de energía operacional y en el ciclo de vida:

– Primera prioridad: Reducir las pérdidas optimizando el desempeño de la evolvente (rango de 50-100 años)• Mejoras en la hermeticidad al aire, Aislación térmica, Ruptura del puente

térmico y Control solar

– Segunda prioridad: Evitar el consumo de Energía• Artefactos más eficientes y el Uso de luz natural.

– Tercera prioridad: Generación a partir de fuentes renovables (rango de 10-25 años)

Se necesitará una mayor inversión de capital en sistemas de energías renovables si la evolvente esta pobremente diseñada

Source: Adapted from Prof. Sedlmeier, Fraunhofer IBP, Stuttgart, Germany

Tendencias en la Conservación de la EnergíaEjemplo de la Legislación Alemana

Cómo las Siliconas Contribuyen con el Diseñode Edificios Sustentables

Aplicaciones al diseño sustentable derivadosdel uso del Silicio y las Siliconas

Sensores de movimiento para el control de la

iluminación

Doble o triple vidriado herméticocon vidrios de baja

emisividad

Cubiertas verdes

Células Fotovoltáicas

Fachadas activas Doble Fachada

Control automatizado de ventilación y iluminación usandoluz natural

Paneles aislantes de alta eficiencia

Hermeticidad al AireFachadas con menor valor U

Mayor eficiencia utilizando puertas y ventanas fabricadas por pegado

Uso de vegetación como protección a insolación y viento

Rol de las Siliconas para Viavilizar unaArquitectura Sustentable

• Exigencias gubernamentales:

– Metas en la eficiencia energética y emisones de CO2

– Materiales amigables con el medio ambiente

• Las Siliconas permiten:

– La construcción de fachadas durables y eficientes

– La fabricación de ventanas por pegado

– Reducción de las emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC)

El Acristalado Estructural y de Ventanas con SiliconasContribuyen con las 4P del Diseño Sustentable

• El acristalado con siliconas contribuyen al diseño sustentable: medio ambiente, entorno social, entorno económico y calidad del proyecto.

• Permite una mayor libertad de diseño combinado con un menor costo del ciclo de vida total y mejorando el desempeño térmico y acústico de la fachada.

Mejora del Desempeño Térmico

Reducción de la transmisión térmica:

• Acristralado estructural vs. fijaciónmecánica

• Espaciadores “warm edge” en DVH vs. espaciadores metálicos

• DVH con gas vs. aire

Mejora de la hermeticidad al aire:

• Utilización de selladores vs. empaques

Uf = 1.88 W/m2K

Convencional

Uf = 1.66 W/m2K

Vidriado Estructural

DVH sellados con Siliconasposibilitan una Reducción en el Costo del Ciclo de Vida

• Máxima resistencia a UV

• Resistencia a temperaturas extremas

• Mayor durabilidad

• Superan los requerimientos de las normas

• Mayor eficiencia energética y reducción de condensación con espaciadores tipo “warm-edge”

Covent Garden, Bruselas

Arq. Montois Partners

Protección de los Materiales de Construcción

Los silanos son moléculas muy pequeñas,

que al ser aplicados a la superficie de un

sustrato adecuado, penetran

profundamente. Reaccionan con el sustrato

y con ellas mismas para brindar

hidrorreplencia. Una vez curados, permiten

la transmisión de vapor mientras que

previenen el ingreso del agua líquida al

sustrato.

• La mampostería no tratada absorbe agua. Al evaporarse el agua consume calor de la mampostería y la temperatura cae.

• La mampostería húmeda incrementa su conductividad y por lo tanto la aislación se ve reducida, por lo tanto se requerirá de mayor cantidad de energía para calefaccionar los ambientes.

Cómo los repelentes de agua pueden ahorrar energía?

• Peor aún: Todo lo antedicho conduce a una pared fría que posee una mayor tendencia a la condensación de humedad – incrementado el impacto negativo antes descripto.

Conclusión: Una mampostería tratada permite un mayor confort con reducción del consumo de energía

Algunos Ejemplos

Unidades de Triple Vidriado HerméticoContribuyen a la Primer Base “Cero Emisiones”

Estación Antártica Princess Elisabeth

Photo Credit: International Polar Foundation / R. Robert

• Con demandas cada vez más altas sobre del uso eficiente de la energía para los edificios revestidos en vidrio, las unidades de triple vidriado estructural hermético evolucionarán como un nuevo estándar .

Photo Crredit: www.prime-tower.ch/

Triple Vidriado Hermético Estructural y los Nuevos Estándares de Eficiencia Energética

Prime-Tower Zürich: 20,000 m² de fachada con unidades de triple vidriado.

Las Siliconas Posibilitan la Renovación de Edificios modificando a Fachadas Energéticamente Eficientes

• Construido en 1963-67, renovado en 1999-2004:

– Infraestructura obsoleta

– Sellado y aislación muy limitada

– Carencia de iluminación natural

– Amenaza de Asbestos (>4,000 tons)

• La CE estableció criterios de desarrollo sustentable:

– Eficiencia energética

– Durabilidad de los materiales

– Fácil mantenimiento

– Óptimo paso de luz natural

Edificio Berlaymont, Bruselas, después de su Renovación

(Sede de la Comisión Europea)

Adhesivos y Selladores de Silicona Utilizados en Fachadas ActivasFachada de muro cortina inteligente. Actúa como un manto de alta tecnología:

– Mantiene el calor del edificio durante el invierno y protege contra la ganancia de calor solar durante el verano

– Reduce el nivel de ruido

Fachada exterior ‘viva’: 21,000 m2

costillas de vidrio móviles computarizados

– Eficiencia Energética basada en la nueva Directiva de la UE sobre el Desempeño Energético de las Construcciones

– El consumo energético del edificio por m2 es apróx. la mitad del promedio de construcciones comparables.

Calidad del Ambiente Interior

Shanghai Oriental Pearl TV Tower. Las siliconas posibilitaron el uso de paneles de

vidrio de mayores dimensiones, para una mejor estética y mayor aprovechamiento

de la luz natural.

Beijing Chemsurry World Trade Center. Skidmore, Owings & Merrill (SOM) La fachada del edificio consiste en un muro cortina doble , que “respira”.

Asegura una mejor ventilación permitiendo mejores condiciones de habitabilidad. Las ventanas pueden abrirse para refrescar el aire y reducir el síndrome de acondicionamiento de aire.

Los Selladores de Silicona del muro cortina constituyeron un elemento crítico para cumplir con los requisitos de ventilación natural, ahorro de energía y aislación del calor, siendo a la vez a prueba de agua y polvo , exigidos por el proyecto.

Eficiencia Energética en Altura con Unidades de Triple Vidriado Estructural Hermético

Photo Credit: Steindl Glas, Austria

El uso de unidades de triple vidriado con gas (UG = 0.5 W/m2°K) en fachadas de acristalado estructural permite alcanzar un UCW de 0.77 W/m2°K

El puente térmico fue virtualmente eliminado gracias al acristalado estructural y a los espaciadores warm-edge en las unidades de vidrio aislante

Photo Credit: Steindl Glas, Austria

Pardatschgrat Restaurant (2624 m), Ischgl, Austria

y los Edificios Pasaron la Prueba del Tiempo…La Fachada de Vidriado Estructural del Metropolitan Tower de Nueva York, construido en 1985, sobrevivió a condiciones ambientales desfavorables (precipitaciones y lluvia ácida)

Promedio de precipitación anual: 1092 mmComposción de lluvia ácida: pH: 4.3SO4 2.37 ippm / NO3 1.58 ippm / NH4 0.43 ippm

… Terremotos

• Pocas semanas después de terminada la construcción de la Torre Titanium La Portada, el edificio más alto de Chile en ese momento, con más de 190 metros, el país sufrió el grave terremoto de 8.6 grados que provocó importantes daños a carreteras, puentes y otras construcciones de Santiago.

• Gracias a los estrictos códigos de construcción del país y al uso de siliconas estructurales, la fachada e incluso las unidades de DVH de la Torre resistieron al temblor, presentando como único daño, el desprendimiento de un elemento decorativo.

Resumen y Conclusiones

• Las siliconas permiten la generación de nuevos sistemas de fachadas con importantes mejoras en su eficiencia energética, incremento el uso de luz natural, control ambiental y un mayor durabilidad.

• Dada la excepcional vida útil que pueden ofrecer los materiales de silicona, su especificación en proyectos de construcción o restauración, puede claramente contribuir a su durabilidad.

• Las aplicaciones incluyen acristalado estructural, doble y triple vidriado, sellados de estanquidad, fabricación e instalación de ventanas y protección de los materiales utilizados en la construcción.

• Las ventajas de desempeño incluyen un incremento de la aislación térmica, permitiendo el ahorro de energía, prevención del ingreso de agua y aire, reducción del mantenimiento y un ciclo de vida más prolongado.

Bross Holding Office, Varna, Bulgaria

Estamos comprometidos con la sustentabilidad y la eco-innovación y queremos trabajar con USTED

Gracias por su interés en esta presentación

Contáctenos….

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http://www.dowcorning.com

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Construction.marketing@dowcorning.com