Embarcarse en un nuevo proyecto de construcción requiere que los miembros del equipo y los propietarios tomen numerosas decisiones, desde cuestiones relacionadas con el presupuesto y el calendario hasta el mantenimiento a largo plazo y los costos de los servicios públicos. Los propietarios informados de hoy en día tienen acceso a más información que nunca a la hora de emprender un proyecto y, sin embargo, se enfrentan a más confusión y desafíos debido a ese volumen. Si bien antes la atención se centraba en la financiación, el cumplimiento y los costos del ciclo de vida, hoy en día el propietario debe estar al tanto de la calidad del aire interior (afectada por los compuestos orgánicos volátiles o COV), el agotamiento de las materias primas y el contenido reciclado, entre muchos otros conceptos nuevos. Esta nueva frontera de la adquisición de datos y la toma de decisiones evidencia que los propietarios están buscando proyectos sostenibles a un ritmo que aumenta drásticamente. Más allá de los beneficios sociales de diseñar y construir instalaciones sostenibles, los propietarios desean una estructura sostenible para reducir tanto los costos a corto plazo mediante la incorporación de materiales reciclados como los costos operativos a largo plazo mediante la selección de mejores sistemas de construcción para sus instalaciones.
¿POR QUÉ TILT-UP?
El concreto es un material de construcción sostenible que es común en todo el entorno construido, incluso antes de que surgiera el movimiento de construcción ecológica y sostenible. Ofreciendo los atributos de durabilidad, bajo mantenimiento, disponibilidad local, alta resistencia y nulo impacto en la calidad del aire interior, el concreto puede usarse en todo tipo de instalaciones de uso final. El concreto prefabricado "Tilt-Up" ofrece no solo estos atributos, sino muchos más que lo convierten en una solución óptima para la construcción sostenible. Además de la belleza natural del concreto, la construcción "Tilt-Up" ofrece la versatilidad de reducir el impacto ambiental al ofrecer huellas más pequeñas y estructuras apiladas, resolviendo el relleno urbano y reduciendo el área de sitio requerida para la construcción.
“Al ofrecer una huella reducida mientras se cumplen los requisitos de espacio y programa deseados al crecer verticalmente, el área alrededor de la estructura Tilt-Up puede convertirse en un espacio verde más grande que el mínimo requerido por el código, o incluso puede usarse para conjuntos de paneles solares u otros recursos de energía limpia”, dijo Todd Edge, Gerente de Proyecto en Kenneth R. Carlson, Architect – P.A. “Por lo tanto, la Tilt-Up como medio de diseño puede fomentar decisiones adicionales ecológicas y de alto rendimiento que creen una influencia duradera”.”
Más allá del diseño y la versatilidad del sistema Tilt-Up, la adquisición de materiales locales y el uso de la propia obra como centro de producción pueden reducir la huella de carbono y las emisiones de dióxido de carbono. Las secciones de los muros son más delgadas y el material se utiliza de manera más eficiente como componentes estructurales, lo que se traduce en una menor cantidad de materiales entregados en la obra y menos residuos generados durante la construcción. La superficie de colada horizontal para los paneles verticales también reduce considerablemente las necesidades de material de encofrado. Tanto la demanda de materiales vírgenes como el consumo de espacio en los vertederos se reducen gracias al uso del hormigón Tilt-Up. Del mismo modo, los costos de transporte, el consumo de combustible y, por lo tanto, las emisiones de carbono se minimizan gracias a la reducción de los vehículos que se desplazan a la obra para entregar materiales o retirar residuos. Además, la rapidez de construcción que permite el sistema Tilt-Up hace que se utilicen menos vehículos y maquinaria durante la construcción en comparación con otros métodos de construcción. Una ventaja específica para los contratistas, promotores y propietarios es el ahorro en los costos de combustible.
La construcción sostenible se centra en parte en los conceptos de reciclaje y reutilización. La construcción Tilt-Up aplica estos conceptos de varias maneras.
- El principio de reciclaje se logra durante la construcción mediante el uso de materiales reciclados que se encuentran en el acero de refuerzo y los agregados gruesos y finos.
- El principio de reciclaje se logra durante la construcción a través de la creciente gama de materiales cementosos suplementarios, como cenizas volantes, escoria, arena de fundición, lodos de cal y humos de sílice.
- El principio de reutilización se logra ya que los edificios Tilt-Up se expanden más fácilmente durante renovaciones o se adaptan para su reutilización.
“Para su reutilización, las estructuras Tilt-Up existentes ofrecen una facilidad de expansión y modernización que no está fácilmente disponible con otros métodos de construcción”, dijo Edge. “Los paneles se pueden diseñar para ser móviles y fabricados con la eficiencia estructural para permitir la modificación y/o eliminación de aberturas. Las aberturas ‘desmontables’ se pueden diseñar en los paneles para permitir nuevas puertas y ventanas según las fases futuras de un proyecto.”
- El principio de reciclaje se logra durante la renovación, remodelación o demolición, ya que los paneles de pared Tilt-Up se trituran y se utilizan como sub-base para aceras, estacionamientos, losas de fundición o carreteras. Un reciclaje similar ocurre con las condiciones temporales de la losa utilizadas para fundir los paneles.
Una vez erigidos los paneles, Tilt-Up continúa ofreciendo beneficios sostenibles a través de requisitos de sistemas mecánicos muy reducidos.
El gran tamaño de los paneles minimiza las juntas, lo que limita la infiltración de aire.
2. En comparación con otros sistemas, los paneles Tilt-Up brindan un menor nivel de permeabilidad al aire y de pérdida de aire interior acondicionado.
3. Los sistemas de aislamiento probados proporcionan capas de aislamiento continuas e ininterrumpidas. Desarrollados específicamente para la construcción Tilt-Up, brindan la máxima eficiencia energética posible. Las estructuras creadas con paneles de pared aislados no se ven afectadas por las fluctuaciones diarias de temperatura; por lo tanto, reducen los costos de enfriamiento y calefacción, brindando comodidad tanto a los propietarios como a los ocupantes.
4. La masa térmica inherente a la capa de concreto estructural establece un efecto amortiguador en el ciclo de temperatura diurno que experimenta el edificio. Combinada con los sistemas de aislamiento continuo en un diseño de muro sándwich, la masa térmica produce un rendimiento de la envolvente del edificio que no tiene paralelo.
5. Mediante superficies interiores de concreto expuesto, la calidad del aire interior se puede mejorar reduciendo los COV (compuestos orgánicos volátiles) y disminuyendo los requisitos de mantenimiento. El concreto en sí es un material que no emite gases, por lo que califica como bajo en COV.
6. Las superficies de concreto natural pueden diseñarse para absorber activamente dióxido de carbono del aire a través de la carbonatación y pueden autolimpiarse de materia orgánica oxidada con ciertos aditivos. Dado que las superficies de concreto natural o el concreto enriquecido con aditivos pueden ayudar a limpiar el aire y reducir el riesgo del Síndrome del Edificio Enfermo (SEE) y de las Enfermedades Relacionadas con el Edificio (ERE), es posible que no se requiera el uso de filtros de carbono de alto mantenimiento.
Otro componente clave del diseño sostenible es maximizar la luz natural. “La luz del día natural puede ser provista y controlada por sistemas de acristalamiento o ventanas compatibles con la eficiencia estructural de los paneles Tilt-Up”, dijo Edge. “Las grandes aberturas permiten una mayor cantidad de luz natural, reduciendo la carga de demanda en los sistemas mecánicos y maximizando las vistas. Además, los paneles Tilt-Up pueden ser diseñados, construidos y fabricados de varias maneras – horizontal, vertical, diagonal o curvada – para ayudar a reflejar la luz natural en las profundidades del espacio. A la inversa, la colocación estratégica de los paneles Tilt-Up proporciona un sombreado solar crítico pero económico.”
ESTUDIO DE CASO: ONE HAWORTH CENTER
Los profesionales del Tilt-Up han comenzado activamente a promover los atributos sostenibles del método, como lo demuestran varios Premios de Logro de la Tilt-Up Concrete Association (TCA) de este año 2010. Ganador de la distinción de Excelencia en Logro, One Haworth Center es un edificio de oficinas y renovación de 300,000 pies cuadrados en Holland, Michigan.
Con la intención de hacer una declaración a sus clientes de todo el mundo, la renovación y ampliación del One Haworth Center fue originalmente diseñada con un muro de concreto colado en sitio de 54 pies de altura a lo largo de un lado de la porción del edificio denominada “el sujetalibros”. Esta parte inusual del edificio se asemeja a un sujetalibros debido a su techo verde inclinado y plantado, y su forma cónica en planta. Hasta 8 pies de este muro de concreto se encuentran bajo nivel, soportados sobre un muro de contención colado en sitio que forma uno de los bordes de un túnel de HVAC debajo de la losa de cimentación. El equipo de diseño y construcción contrató a Steinbicker and Associates de Dayton, Ohio, un ingeniero especializado en Tilt-Up, para facilitar la conversión del muro colado en sitio a Tilt-Up; una conversión de ingeniería de valor que finalmente ahorró al propietario más de $200.000 y más de un mes en el cronograma de construcción.
La arquitectura original incorporaba rebajes y “conos” de unión en el acabado a la vista de los muros de hormigón moldeado in situ; estos elementos también se moldearon en los paneles Tilt-Up durante la construcción. Otras características arquitectónicas singulares incluyen ventanas diagonales de altura completa y una parte superior inclinada en los paneles. Si bien la disposición de las ventanas aporta un gran interés arquitectónico, dificultó en cierta medida la conversión al sistema Tilt-Up. La disposición de las ventanas dictaba que algunos paneles tendrían menos de 3 pies de ancho en su base y más de 16 pies de ancho en la parte superior, una geometría de panel que sería inestable para fines de montaje. Por esta razón, en varios casos, se unieron temporalmente varios paneles a través de las ventanas para crear paneles que pudieran montarse de manera segura. Para lograrlo, se agregaron vigas horizontales de concreto empotradas temporalmente a través de las aberturas. Estas vigas de unión también sirvieron para transferir las fuerzas de elevación de un lado de la abertura diagonal al otro, minimizando así las deflexiones diferenciales entre los dos lados del panel durante el montaje. Superar los efectos de una depresión vertical a toda altura en algunos de los paneles, que reducía el espesor estructural a 5,5 pulgadas, fue el desafío final. Este edificio registrado en LEED está clasificado como NC Gold por el Consejo de Construcción Ecológica de Estados Unidos.
“Los muros de concreto relativamente gruesos proporcionaron una masa térmica superior, lo que ayudó a combatir la infiltración de aire y la pérdida de calor“, dijo Mark Remmetter, director general de Steinbicker and Associates. ”La selección de muros Tilt-Up permitió al equipo de diseño y construcción incorporar materiales disponibles localmente en la mezcla de concreto, así como acero reciclado. Estos beneficios ayudaron al propietario en su búsqueda para lograr un proyecto con certificación LEED.”
ESTUDIO DE CASO: PREMIER BEVERAGE
Cuando uno de los mayores distribuidores mayoristas de bebidas de Florida creció demasiado para su ubicación actual, la construcción con concreto vertido in situ (Tilt-Up) fue la elección natural para la construcción de una nueva instalación en Tampa, Florida. Como uno de los principales proveedores de vinos y licores en los Estados Unidos, Premier Beverage desafió al equipo de diseño y construcción de R.R. Simmons no solo a construir una gran instalación industrial, sino también a que el edificio calificara para la certificación LEED.
“Dada la escala de este proyecto, el Tilt-Up siempre fue la dirección que sugerimos a Premier Beverage —dijo Randy Simmons, presidente de R.R. Simmons—. Otra razón por la que el Tilt-Up fue la elección natural para esta instalación fue la enorme masa de los paneles. Florida tiene un código de vientos muy estricto y el Tilt-Up es, con diferencia, la mejor solución para lidiar con problemas de vientos fuertes.”
Diseñada para adaptarse al crecimiento futuro esperado de Premier Beverage, la instalación de 570,000 pies cuadrados es ampliable hacia el sur en 500,000 pies cuadrados y hacia el norte en 420,000 pies cuadrados. La instalación
también cuenta con una oficina corporativa de 4645 metros cuadrados para gestionar las operaciones de Premier Beverage en el oeste de Florida. Como distribuidor de vinos finos, Premier Beverage también incorporó una zona de 5574 metros cuadrados con aire acondicionado dentro del almacén, específicamente para el almacenamiento de vinos. Este proyecto a gran escala requirió 18300 metros cúbicos de concreto y casi 44452 toneladas de acero.
Uno de los principales desafíos de este proyecto fue la naturaleza acelerada del programa de entrega. “Al elegir Tilt-Up, tuvimos un control mucho mayor sobre la construcción de nuestros paneles, la colocación de pisos y el montaje de paneles”, dijo Simmons. “Conocido desde hace mucho tiempo por la entrega rápida, Tilt-Up proporciona una ventaja tremenda en comparación con otros sistemas de construcción”.”
Con una superficie de construcción equivalente a 12 acres bajo un mismo techo, el equipo de diseño y construcción de R.R. Simmons tuvo espacio de sobra para fundir paneles mientras se nivelaba la explanada del edificio en otras ubicaciones. Al dividir el proyecto en fases, R.R. Simmons logró mantener el proyecto en marcha y completar la instalación en poco más de 10 meses.
Añadir complejidad a este proyecto ya de por sí desafiante fue el deseo de Premier Beverage de tener una instalación ecológicamente responsable. Premier Beverage, una empresa familiar, es la segunda mayor distribuidora de vinos y licores en los Estados Unidos. Quisieron una instalación que pudiera soportar los rigores de su operación, pero que al mismo tiempo redujera su huella energética.
“Originalmente, planeamos solo buscar la certificación LEED, pero a medida que avanzamos en el proyecto, elevamos nuestra meta a lograr la certificación LEED Silver”, dijo Simmons. “El equipo de diseño y construcción trabajó inteligentemente para obtener cada punto LEED posible”.”
El concreto y el Tilt-Up jugaron un papel fundamental en que el proyecto obtuviera la certificación LEED Silver. Los objetivos de reciclaje mejoraron debido a que el equipo de diseño-construcción pudo reciclar las camas de fundición para la sub-base y otros usos. El equipo estudió los problemas de transporte y determinó que la fundición en sitio de los paneles Tilt-Up redujo aún más su consumo de energía y costos de transporte en comparación con otros sistemas. Al usar paneles exteriores para la carga, el equipo disminuyó el consumo de acero estructural, lo que ahorró energía en la producción de acero y el transporte desde fuera del mercado de Tampa.
Otro factor importante en la decisión de buscar la certificación LEED fue la proximidad del sitio a un área de conservación que albergaba una familia de águilas. Este sitio adyacente obligó a todas las partes involucradas en el proyecto a centrarse en el impacto ambiental del mismo.
Los beneficios de la decisión de Premier Beverage de construir una instalación con sensibilidad ambiental han sido numerosos. No solo el edificio recibió la Certificación Silver LEED del U.S. Green Building Council, sino que fue reconocido como una de las instalaciones LEED más grandes del sur. Una característica verde importante en este proyecto es la incorporación de un techo de poliolefina termoplástica (TPO) de color blanco brillante, que incluye un material altamente reflectante que minimizará la absorción de calor en las duras condiciones solares de Florida. Trabajando en conjunto con los usuarios, el equipo de diseño y construcción también implementó un programa de iluminación inteligente. Los sensores de movimiento minimizan el consumo de energía de la instalación. Además, el programa de iluminación elevado coloca las soluciones de iluminación más efectivas en puntos específicos para proporcionar a la fuerza laboral de recolección una claridad óptima y reducir los errores.
Este proyecto tuvo un beneficio sustancial para la comunidad. Se crearon nuevos empleos tanto durante el proceso de construcción como cuando la empresa abrió sus puertas. “El equipo de diseño y construcción tomó un sitio marginal y mejoró enormemente los problemas de aguas pluviales para el área, así como la calidad del agua de la escorrentía”, dijo Simmons.
La huella energética de las instalaciones de Premier Beverage se ha reducido drásticamente en comparación con lo que habría sido si no se hubiera investigado LEED.
“Todas las partes involucradas en este proyecto trabajaron juntas para desarrollar ideas creativas que cumplieran con los objetivos LEED, las restricciones de tiempo y garantizaran la naturaleza de vanguardia de las instalaciones”, dijo Simmons.
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