3.04 Facultad de Arquitectura, Diseño y Estudios Urbanos

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Aislantes biobasados: Reducción de la huella de carbono a través del uso de subproductos de la madera en edificios residenciales en Santiago de Chile
(2023) Donoso Rosas, Leopoldo Rolando Eleuterio; Victorero Castaño, Felipe Andrés; Palma Rojas, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Arquitectura
Desde los años 70, el mundo se ha enfocado en reducir la energía operativa, entendiendo que tiene un peso importante en las emisiones de huella de carbono del sector de la construcción. Esto ha decantado en la aprobación de certificaciones o estándares a nivel nacional e internacional que promueven el uso de viviendas más aisladas. Por otro lado, la normativa chilena ha intentado reducir en parte la energía térmica de calefacción de edificaciones, principalmente mediante el aumento del aislante térmico. Esto, junto a una descarbonización de la matriz energética, pone en mayor relevancia la energía incorporada, donde al tener más aislante, mayores son las emisiones de carbono totales a considerar. El objetivo de esta tesis es buscar alternativas idóneas o viables de aislante térmico con baja huella de carbono en su etapa de producción, evaluando el uso de biomateriales como materia prima y su eficacia como aislante, frente a aislantes convencionales, sin que afecte negativamente las demandas energéticas de un edificio residencial ubicado en Santiago de Chile. Además, identificar la viabilidad y limitaciones de este elemento para adentrarse en el mercado nacional, de tal manera que pueda ser incorporado en proyectos habitacionales en el país. Para ello, se lleva a cabo una recopilación exhaustiva de datos sobre los diversos materiales aislantes, sus propiedades, ventajas y desventajas. Se presta especial atención a los aislantes biobasados con potencial en Chile. Esta información sirve como base para establecer criterios y realizar experimentos que conducen al desarrollo de un prototipo de aislante térmico basado en aserrín, el cual se compara con un aislante convencional. Luego se realiza un análisis comparativo basado en múltiples parámetros para evaluar cómo los aislantes biobasados se comparan con los convencionales, en cuanto a la demanda energética y la huella de carbono. Este enfoque permite identificar las limitaciones asociadas con los materiales biobasados y acercarse a la identificación de un elemento idóneo o viable para edificios residenciales en Santiago de Chile. Los resultados sugieren que la adopción del aislante biobasado de aserrín muestra un prometedor potencial para mejorar la eficiencia energética en la construcción y reducir la huella de carbono. Su versatilidad en diversas aplicaciones y su potencial estético, ofrece un camino prometedor para lograr su adopción exitosa en el mercado chileno. No obstante, su éxito requerirá superar desafíos técnicos y económicos, así como cumplir con las regulaciones y estándares de seguridad establecidos en Chile. Asimismo, será esencial que la normativa, respaldada por políticas públicas, considere y promueva alternativas más sustentables e informadas en relación con los materiales utilizados en la construcción, con el objetivo de reducir las emisiones de carbono en el futuro.
De ruina a parque patrimonial postindustrial: El caso de Laguna Verde y el Estero El Sauce
(2023) Garrido Jofre, Amílcar Vicente; Río, Javier del; Zilleruelo, Guillermo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Arquitectura
La actualización de las industrias y el paso del tiempo, hacen que su infraestructura permanezca como huellas de la obsolescencia, pudiendo ser valorizadas en el mejor de los casos, como elementos patrimoniales. Pese a esto los diferentes efectos sobre el territorio como el desarrollo de localidades urbanas, el deterioro ecológico en las aguas, la flora, la fauna y la infraestructura de apoyo como caminos, tuberías o cableado, no son identificados por las entidades encargadas de la valoración patrimonial. Laguna Verde en la Región de Valparaíso aparece como un caso de estudio clave para entender la relación entre lo postindustrial y el paisaje, Aquí se construyó una de las primeras centrales hidroeléctricas de Chile y posteriormente se desarrollaría una central termoeléctrica cual sería motor y sustento de procesos de urbanización y consolidación del poblado. Producto del rápido avance tecnológico en la producción energética, la relevancia de Laguna Verde fue opacada por otras centrales de mayor producción, poniendo en pausa los proyectos de desarrollo de Laguna Verde y la intermitencia de sus centrales. La infraestructura quedo en estado obsoleto, quedando a la merced del tiempo transformándose en ruinas incrustadas en un entorno de gran valor paisajístico. Se propone una resignificación de estos terrenos en estado obsoleto, revelando sus cualidades ecológicas y culturales, creando un nuevo concepto de identidad en torno a la infraestructura postindustrial. Se construye una pieza de paisaje que relaciona diferentes elementos conformando una estructura cohesionada. La estrategia proyectual será la producción de un Parque Patrimonial Postindustrial sobre esta pieza, que tendrá como objetivo recuperar y dar accesibilidad a los diferentes elementos patrimoniales que conforman el territorio de Laguna Verde. Se intervendrá el territorio valorando la ruina, el agua y la vegetación creando nuevos espacios para entender este sector como un Paisaje Cultural Postindustrial.
Evaluación de estrategias que eviten el sobrecalentamiento en edificios de madera en climas mediterraneos templados con alta radiación solar. Caso de estudio: edificio residencial en Santiago, Chile
(2023) von Marees Recio, María Begoña; Palma Rojas, Diego; Victorero Castaño, Felipe Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Arquitectura
En Chile, el sector constructor emite entre un 30 y un 33% de las emisiones de gases de efecto invernadero, siendo el sub-sector residencial el que se lleva casi un 79% de estas emisiones. Adicionalmente, existe un déficit habitacional de 588.632 viviendas, lo que genera una tensión entre la necesidad de construir viviendas y mitigar el cambio climático. Para que esta relación sea mitigante en cuanto a emisiones de CO2, el papel de la madera es primordial, siendo este el material de construcción con mayor potencial para disminuir los niveles de CO2 atmosférico al secuestrarlo en su estructura. El problema radica en lo siguiente; en Santiago el clima es mediterráneo templado (Csb) con altos niveles de radiación solar, lo que representa un desafío para la construcción en madera ya que esta tiende a sobrecalentarse. Se plantea la aplicación de estrategias pasivas de diseño para prevenir el sobrecalentamiento. El objetivo principal de esta investigación es investigar, demostrar y cuantificar de qué manera las estrategias pasivas de diseño disminuyen la probabilidad de sobrecalentamiento en edificios de madera en climas Csb con alta radiación, para permitir su desarrollo y contribuir a disminuir las emisiones de CO2 del sub-sector constructor residencial. Para lograr esto, se realiza un levantamiento de información del fenómeno del sobrecalentamiento, en edificios de madera en climas mediterráneos templados con alta radiación solar, para generar un estado del arte y definir todas las estrategias pasivas de diseño que pueden ser utilizadas bajo estas condiciones climáticas. Se realizan simulaciones para comparar la demanda de energía operativa y el confort en un edificio de madera CLT sin y con estrategias pasivas aplicadas, con el software DesignBuilder. Finalmente, se comparan los dos edificios anteriores más el mismo en hormigón armado, con respecto a sus emisiones de CO2 con el software Athena, esto para concluir que las estrategias pasivas son elementos básicos e indispensables en la construcción en madera en climas Csb con alta radiación solar, al lograr disminuir las probabilidades de sobrecalentamiento y mitigar las emisiones de CO2 atmosférico.
PLUG-IN. Estaciones Urbanas de Carga Eléctrica
(2025) Arenas Fernández, Paloma Andrea; Garcia Partarrieu, Ignacio Javier; Scheidegger Alvarado, Arturo Rolando Federico; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Arquitectura
Los cambios de paradigma energético han impactado en la forma construida a lo largo del tiempo y la transición actual del combustible fósil hacia la energía eléctrica en el área del transporte implica considerar nuevos diseños arquitectónicos asociados al automóvil. Con el aumento progresivo de la circulación de vehículos eléctricos en las ciudades, la infraestructura de carga se vuelve indispensable para el desarrollo de la electromovilidad. En la ciudad la carga de vehículos eléctricos se realiza principalmente en estacionamientos de lugares públicos o privados gracias a los sistemas tecnológicos desarrollados. Cargar el auto en el hogar, la oficina o en un centro comercial se vuelve cada vez más común, y el tiempo de espera es usado descansando, trabajando o comprando. Así, los hábitos de carga están cambiando en esta transición hacia la electromovilidad y la electrolinera como un espacio definido dentro de la ciudad se comienza a diluir. Sin embargo, el espacio de la gasolinera como lugar de abastecimiento continúa siendo un punto estratégico dentro de la red de infraestructura de carga. En este sentido, se cuestiona la adaptación de la estación de carga tradicional o gasolinera en cuanto a su ubicación estratégica en el entorno urbano, los servicios que presta y el modelo arquitectónico que la caracteriza en el marco de este nuevo escenario energético.
Sistemas abovedados de material ligero para unidades de vivienda colectiva: micelio y materiales lignocelulósicos para el uso en estructuras portantes
(2023) Cruz, Isadora; Chateau Gannon, Francisco; Rozas, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Arquitectura
El siguiente trabajo busca explorar las posibilidades del uso del micelio para generar componentes constructivos, poniendo en valor un material con una baja huella ecológica, biodegradable y que responde a criterios de economía circular. Esto se enmarca en la creciente crisis habitacional del país y la necesidad de construir en gran volumen y poco tiempo, lo que permite cuestionar los actuales sistemas constructivos utilizados con el fin de dar soluciones habitacionales efectivas, los cuales son altamente contaminantes, requieren gran cantidad de energía para su elaboración, y generan deshechos que no pueden ser de vueltos a la naturaleza, agregando dentro de la problemática el factor medioambiental. A partir de un entendimiento del proceso de fabricación de los componentes de micelio y sustratos lignocelulósicos, su caracterización material y aplicabilidad, se explora la posibilidad de proyectar un nuevo sistema constructivo, con un material de baja huella ecológica. Esta materialidad se concibe como un análogo al poliestireno expandido pero biodegradable; al ser una espuma este tiene una serie de restricciones de diseño para que sea posible generar soluciones portantes, como grandes espesores y nula resistencia a tracción, por otro lado, es un excelente aislante y al utilizar espesores mayores esto implica una baja en el requerimiento térmico de la vivienda y en su demanda energética a lo largo de la vida útil del edificio. En el desarrollo del trabajo se discutirá tanto las ventajas ecológicas de la utilización de métodos constructivos alternativos como una aproximación a un sistema constructivo fabricado a partir de biomateriales de micelio, sus condiciones de diseño, comportamiento estructural y aplicaciones arquitectónicas.
Utilización de micelio en el desarrollo de un sistema constructivo: componentes compuestos para la edificación modular de vivienda colectiva
(2024) Pizarro Oyarzún, Nicolás Enrique; Chateau Gannon, Francisco; Rozas, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Arquitectura
Dentro de las últimas dos décadas, los componentes basados en micelio han surgido como una alternativa prometedora en la arquitectura debido a su ligereza, baja energía incorporada y biodegradabilidad. El diseño y experimentación con prototipos que utilizan este biomaterial ha aumentado, con el objetivo de explorar su potencial y ofrecer alternativas que permitan reducir la huella de carbono ocasionada por la construcción. A pesar del creciente interés en el micelio, su alcance se ha limitado a productos experimentales de menor escala, paneles de tabiquería y pabellones temporales, los cuales no requieren una resistencia estructural significativa. Lo anterior se debe primordialmente a que sus capacidades mecánicas todavía se encuentran en desventaja en contraste con los materiales tradicionales, en términos de rigidez, deformación y resistencia a la tracción y la compresión.Frente a este contexto, la presente investigación se centra en la exploración de las propiedades estructurales y capacidades mecánicas del micelio, con el fin de poder ser utilizado en un contexto de mayor escala y durabilidad. Para ello, se identificarán las estrategias necesarias para aumentar la resistencia estructural de los componentes basados en este biomaterial, a través de una revisión sistemática del estado del arte de los componentes de micelio, la recabación de operaciones utilizadas en sistemas constructivos existentes, y la exploración con prototipos. El propósito es poder integrar estas estrategias en el desarrollo de un sistema constructivo experimental de dos a tres pisos de altura utilizando micelio como material principal.El uso del micelio en el desarrollo experimental del sistema constructivo se basará en sus propiedades mecánicas y su capacidad de trabajar como material compuesto en diversas estrategias de refuerzo y confinado que permitan aumentar su resistencia estructural. Se elaborará el diseño de piezas y componentes prefabricados capaces de ser utilizados de manera modular en el montaje de este sistema, considerando las estrategias identificadas. En última instancia, se llevará a cabo el diseño de dos proyectos de arquitectura utilizando el sistema constructivo desarrollado, con el objetivo de explorar, evaluar y analizar los alcances del micelio en la arquitectura y la construcción.

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