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Lina Gaviria
Sika
Colombia
“No hay nada más definitivo que una solución temporal……”
CUBIERTAS Y FACHADAS¿SEGUIRAN SIENDO LA POSTVENTA IRREMEDIABLE?
Conducimos el agua!!!
ANTECEDENTES
▪ La principal preocupación de los diseñadores y dueños es la filtración de agua y deterioro de la edificación.
▪ Cada elemento expuesto de una estructura, desde la cubierta, fachada, plazoletas y sótanos son vulnerables al deterioro
▪ Las edificaciones requieren un envolvente (“envelope”)de alto desempeño, que brinde protección a todos los elementos durante un largo periodo de tiempo.
ANTECEDENTES
July 15, 20205 Soluciones Expertas para Building Envelope/ Lina María Gaviria V.
Tanto para la construcción nueva como para la reparación y restauración, es posible prevenir la filtración de agua, envejecimiento, fuga de aire, el deterioro prematuro de los materiales de construcción y sus uniones.
En general, el mercado ofrece soluciones individuales para prevenir:
Intrusión de agua
Fugas de aire
Proporcionar medidas para reducir el riesgo de deterioro.
ANTECEDENTES
July 15, 20206 Soluciones Expertas para Building Envelope / Lina María Gaviria V
Sin embargo una vez que el diseñador termina cada etapa (cubierta,
fachada, plazoleta, cimentación) queda con las siguiente pregunta:
¿Como conectar cada etapa y con que material? ¿Tiene garantía?
ANTECEDENTES
July 15, 20207 Soluciones Expertas para Building Envelope / Lina María Gaviria V
El código de energía de Massachusetts define el Building Envelope como los elementos de una edificación que encierran espacios condicionados en donde la energía térmica debe transferirse desde o hacia el exterior o desde o hacia los espacios no condicionados.
▪ Que es una barrera de viento?
▪ Que pasa con las barreras de viento?
▪ Donde se aplica?
July 15, 2020 Soluciones Expertas para Building Envelope/ Lina María Gaviria V.8
¿QUÉ ES BUILDING ENVELOPE?
1. LA EVOLUCIÓN DEL CONCEPTO “BUILDING ENVELOPE”
July 15, 20209 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
Los materiales utilizados hoy día en construcción son menos tolerantes al agua, vapor y ciclos de humedecimiento y/secado
1. LA EVOLUCIÓN DEL CONCEPTO BUILDING ENVELOPE
July 15, 202010
Estructuras durablesPerdida de calor excesiva
No hay control de aire o vapor(ahorro de energía)
Estructuras modernasConcepto Rainscreen Aislamiento limitado
CondensaciónDaños prematuros
Separador ambientalEc. Presion Rainscreen
Reducir Perdida de calor Medidas para controlar y
limitar migración de aire y vapor
1900’s 1940-70’s 2010
Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
2 . Expectativas del Building Envelope moderno
• Mantener el agua afuera
• Mantener un ambiente confortable en el interior
• Ser eficiente con la energía
• Tener mantenimiento bajo/ bajos costos operativos
• Materiales durables (expectativa de vida)
• Mínimo impacto en el medio ambiente
Errores comunes: Capas de control en detalles de conexión
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: cubierta a muros
Capa de control interrumpida
Errores comunes: Capas de control en detalles de conexión
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: cubierta a muros
Punto de filtración potencial
Errores comunes: Capas de control en detalles de conexión
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: cubierta a muros
Detalles difícilesPunto de ruptura de la capa impermeable
Errores comunes: Capas de control en detalles de conexión
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: cubierta a muros
Requiere medidas especiales para preparar el sustrato.Requiere tratamiento para prevenir el ingreso de agua. (Est. compuesta)
▪ Los sistemas de cubiertas juegan un papel integral en la protección envolvente, protegiendo los elementos del agua, viento y rayos UV que conspiran para dañar la cubierta de forma prematura.
▪ Los sistemas de impermeabilización deben hacer mucho más que mantener impermeables los edificios: mejoran las condiciones de sostenibilidad
CUBIERTAS
July 15, 202016 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
▪ Con demasiada frecuencia, los propietarios de edificios e instalaciones oadministradores seleccionan los sistemas de cubierta basados en un precioinicial bajo.
▪ El costo inicial es sólo una pequeña parte del costo total de un sistema decubierta.
3. SISTEMA DE IMPERMEABILIZACIÓN
3. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIÓN
$48.000 $45.000
$43.000
$19.000
$45.000
$100.000
$-
$20.000
$40.000
$60.000
$80.000
$100.000
$120.000
TPO PVC MANTOS ASFALTICOS ACRILICOS POLIURETANOS POLIUREA
COSTO INICIAL TIPICO POR TECNOLOGÍA (m2)
3. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIÓN
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
TPO PVC MANTOS ASFALTICOS ACRILICOS POLIURETANOS POLIUREA
COSTO TÍPICO DE MANTENIMIENTO (m2)
3. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIÓN
0
5
10
15
20
25
TPO PVC MANTOS ASFALTICOS ACRILICOS POLIURETANOS POLIUREA
EXPECTATIVA DE VIDA (años)
A B C D E
Cubierta de pendiente baja
Promedio vida útil (años)
Costo inicial instalado
($/m2)
Costo anual mantenimient
o
Costo total de mantenimiento en vida útil
(AxC)
Costo de disposición
($/m2)
Costo Total
(B+D+E)
TPO 10 $ 80,000 $ 8,000 $ 80,000 $ 15,000 $ 175,000 Manto Asfaltico 5 $ 45,000 $ 10,000 $ 50,000 $ 20,000 $ 115,000
Acrílico 3 $ 30,000 $ 13,500 $ 40,500 $ 12,000 $ 82,500
Poliuretanos 8 $ 50,000 $ 4,000 $ 32,000 $ 15,000 $ 97,000
Poliurea 15 $ 120,000 $ 1 $ 15 $ 15,000 $ 135,015
PVC 20 $ 65,000 $ 1 $ 20 $ 15,000 $ 80,020
ECUACIÓN – CICLO DE VIDA
3. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIÓN
▪ Uso – Acabado – Juntas – Durabilidad – Presupuesto – entre otras…
CUBIERTAS
July 15, 202022 Title of Presentation / Meeting Name
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: Cubierta a muros
Sistema invertido de cubierta
Sistema convencional de cubierta
Sistema Impermeabilización Invertida
Sistema impermeabilización convencional
• PVC termoplástico• LAM• Asfalto aplicado en caliente• Manto asfaltico• EPDM
• PVC termoplástico• LAM• Mantos asfálticos• EPDM• TPO
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: cubierta a muros
CUBIERTAS VERDES
July 15, 202025 Soluciones Expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
Hotel AloftBogotáArea: 1265. m2
July 15, 202026 Title of Presentation / Meeting Name
CUBIERTASCaracterísticas claves de desempeño de las membranas líquidas
▪ Cero llama, Cero calor, Bajo VOC▪ No hay traslapos, adherido, reforzado▪ Estable a rayos UV ▪ Resistente a cargas de succión (Wind-Up Lift)▪ Resistente a químicos, petróleo y grasas▪ Compatible con los sustratos más comunes▪ No hay limitantes en trafico peatonal▪ Relación costo/beneficio en proyectos complejos ▪ No-Asfaltico
▪ Para obtener el mejor valor por su inversión es fundamental ver más allá del costo inicial… .
3. SISTEMA DE IMPERMEABILIZACIÓN
CUBIERTAS REFLECTIVAS
July 15, 202028 Title of Presentation / Meeting Name
Hospital San Vicente de PaulRionegro, AntioquiaSistema: membrana liquida reflectiva
▪ Los balcones y terrazas soportan alto estrés porque son secciones de concreto relativamente delgadas permanentemente expuestas al clima: efectos del calor, lluvia, cloruros y otros contaminantes que generan fisuras y goteras.
▪ La solución de impermeabilización deben incluir sistemas o soluciones capaces de absorber las condiciones de exposición.
▪ Poliuretanos, epóxicos y recubrimientos basados en cementos, así como sellantes de alto desempeño.
BALCONES
July 15, 202029 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
Sistemas Transitables
Poliuretano
▪ Excelente resistencia a la abrasión
▪ Sistemas de bajo olor y curado rápido.
▪ Rango de opciones de colores,
▪ Sistemas decorativos de cuarzo y hojuelas.
Sistemas epóxidos
• Fácil de cuidar, superficie ante - deslizante.
▪ Resistencia superior a la abrasión.
▪ Puede ser coloreado con agregados sólidos o mezclado con otros colores.
Sellantes Poliuretano
▪ Sellantes de curado rápido.
▪ Pintable y sumergible en agua.
▪ Disponible en varios colores.
Recubrimientos Acrílicos y Repelentes de agua
• Impermeable, permite que la superficie respire.
▪ Excelente resistencia al polvo y moho.
▪ Altamente durable, resistencia al entizado y a los rayos U.V.
Flexible picture height
July 15, 2020 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V30
BALCONES
▪ Las plazoletas están expuestas a riesgos similares que las cubiertas y fachadas y también deben soporta trafico peatonal e incluso vehicular.
▪ Los sistemas de impermeabilización deben ofrecen soluciones que soporten cargas mecánicas altas (trafico vehicular).
PLAZOLETAS
July 15, 202031 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
Impermeabilización con membranas de PVC
▪ Rápida aplicación
▪ Rango de espesores de la membrana de acuerdo con los requerimientos de aplicación.
Membrana de aplicación líquida
Poliuretano / Poliurea
▪ Aplicado en frío; elimina la necesidad de llama abierta y fuego.
▪ Resistente al álcali , lo que permite aplicación directa sobre el concreto o mortero
Sellantes para juntas
▪ Validado por el SWR Institute, lo que garantiza que el producto cumple con las más altas exigencias de la industria
▪ Alta dureza Shore A y resistencia a la abrasión.
▪ Fórmulas de curado rápido.
Flexible picture height
July 15, 202032
PLAZOLETAS
▪ Los requerimientos de ahorro de energía, protección climática y sostenibilidad son cada vez más estrictos y siguen ejerciendo una fuerte influencia.
▪ Las soluciones deben ser rentables y de alto desempeño para impermeabilización, sellado y pegado de muros y ventanas exteriores
July 15, 202033 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
¿Porque los muros se separan?Cuando el aire pasa por el muroLleva calor y vapor de agua.
Con la caída de temperatura del aire, el vapor de agua cambia a condensación en las superficies frías. Los muros se saturan generando problemas.
Consideraciones calves de diseño para las capas de control
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Los recubrimientos proporcionan protección al sustrato(Capa de control)
▪ Previenen intrusión de agua
▪ Permiten difusión del vapor (respira)
▪ Resistente a la carbonatación
▪ Previene el ingreso de cloruros
▪ Propiedades de puenteo de fisuras
▪ Desgate por el clima
Funciones calves para recubrimientos
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Caso de estudio: Recubrimientos
Terminal Tower, Cleveland Ohio: edificio de 52 pisos construido entre los años 1920 y 1930.
Reporta filtración de agua, deterioro y corrosión debido a las condiciones extremas de los inviernos
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Caso de estudio: Recubrimientos
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Caso de estudio: Recubrimientos
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Características claves de los recubrimentos
▪ Base agua, no tóxicos, sistemas de acrílicos modificados
▪ Elastómeros, permeables al vapor
▪ Capaces de puentear fisuras y juntas entre sustratos
▪ Retiene sus propiedades elastomericas después de exposición prolongada a los rayos UV.
▪ Excelente resistencia al polvo & moho
▪ Tolera movimientos térmicos
▪ Resistencia al impacto y química
▪ Barrera al dióxido de carbono
▪ Sostenible.
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Funciones claves de los sellantes (Control Layer)
▪ Detienen el ingreso de agua
▪ Detienen el movimiento del aire
▪ Juntas en materiales diferentes
▪ Los sellantes de juntas se acomodan a movimientos diferenciales causados por efectos térmicos o por diseño estructural
Considerar el coeficiente de expansión térmica de los materiales de construcción
▪ Aluminio = 2.4 x 10-5 ° C
▪ Concreto = 0.9 x 10-5 ° C
▪ Ladrillo = 5 x 10-6 ° C
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Características calves de las juntas en fachadas (Capas de control)
Fachadas de concreto y piedraLas juntas herméticas son la clave para fachadas durables y que ahorren energía.
Seleccione sellantes diseñados para:
▪ movimiento & alta resistencia al corte
▪ Bajo modulo en temperaturas bajas
▪ durable & color estable
▪ Resistente a rayos UV
▪ Adhesión a sustratos porosos y no porosos
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Fachadas de vidrio y metalLa calidad y apariencia optima de la fachada y otras estructuras de vidrio dependen del sellante adecuado
Seleccione sellos para vidrio estructural diseñados para:
▪ Alta resistencia y flexibilidad
▪ Excelente adhesión al vidrio y metal,
▪ Durables y estables a los rayos UV
▪ Compatibles con sellos para aislamientos en vidrio y con adhesivos estructurales para vidrio
▪ Estabilidad de color
Características calves de las juntas en fachadas (Capas de control)
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Fachadas de piedra naturalLa piedras naturales como granito, caliza, mármol, etc son porosas y muy sensibles a los materiales.
Un sello inapropiado puede causar manchas en los bordes la junta.
Seleccione el sellante diseñado para:
▪ Propiedades que no manchan
▪ Gran adherencia en sustratos porosos
▪ Estabilidad a los rayos UV & durable
Características claves de las juntas de fachada (Capas de control)
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Cuando fallan los sellantes:
▪ El agua penetra la edificación
▪ Fugas de aire no controladas que causan condensación
▪ Deterioro del sustrato
▪ Componentes estructurales corroídos
▪ Aumento de consumo de energía
▪ Aumento en el costo de ciclo de vida
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Falla cohesiva
Falla Adhesiva
Una cantidad desproporcionada de renovaciones en la edificación se deben fallas prematuras en los sellantes.
▪ El sellante erróneo, puede ser el enlace débil en el sistema de fachada.
▪ Las fallas incluyen fisuras/ separación (falla cohesiva), degradación por rayos UV, falla adhesiva.
▪ Especificar el sellante adecuado aumenta el costo de ciclo de vida de la edificación y reduce los costo por mantenimiento.
▪ 3 factores que afectan la durabilidad en las juntas:
▪ Diseño de junta
▪ La aplicación
▪ Las propiedades del sellante seleccionado
Consideraciones para elegir el sellante
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Diseño de juntas y Aplicación del sellante
▪ El tipo y tamaño de la junta debe igualar las capacidades de movimiento del sellante.
▪ Las dimensiones de la junta deben ser 4 veces anticipando el movimiento.
▪ Proporcione un diseño con factor de forma 2:1 del sellante para cumplir con los movimientos térmicos
▪ Instalar fondo de junta para prevenir adhesion en las 3 caras y controlar la profundidad del sellante.
▪ El sellante debe pegarse dentro de la junta y acomodarse al movimiento
Consideraciones para elegir el sellante
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Poliuretanos▪ Acción superior frente al humedecimiento y adhesión a superficies porosas (concrete
& superficies CMU)▪ Se adhiere menos el polvo durante el proceso de curado and y vida útil de la
edificación▪ Consistencia muy estable, no se mancha o decolora▪ Amplio rango de capacidad de movimiento
Silicona▪ Excelente adhesión al vidrio, reflectivo a los rayos UV▪ Excelente retención de color▪ Excelente resistencia al calor▪ Capacidad de movimiento excepcional
El desempeño a largo plazo del sellante elegido esta basado en las propiedades físicas, químicas y de durabilidad del material
Consideraciones para elegir el sellante
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
Protección del concreto y aplicaciones impermeables Por que suministrar protección? (Capa de control)
▪ Detener la penetración de agua – prevenir el ingreso de cloruros / sales
▪ Eliminar la intrusión de carbonatación
▪ Protección cambios térmicos
▪ Aumenta la vida del sustrato
▪ Dirección fisuras en el concreto
▪ Estética
▪ Enfoque sostenible
Consideraciones de diseño y desempeñoBuilding Envelope: muros y fachadas
July 15, 202049 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
RESUMEN▪ El concepto “Building Envelope” esta compuesto por capas de control.
▪ Ignorar este concepto de diseño genera deterioro prematuro de los elementos de la estructura
y aumenta los costos de energía
▪ Incorporar las “Capas de control” dentro del diseño funcional con lleva a diseños energéticos
eficientes y edificaciones secas
Baja inversión inicial se traduce en altos costos operativos o de mantenimiento
July 15, 202050 Soluciones expertas para Building Envelope / Lina Maria Gaviria V
RESUMENLas soluciones de impermeabilización deben proporcionan:
▪ Sistemas completamente integrados.
▪ Sistemas de productos compatibles.
Preguntas?
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