Ingeniero Civil / Debido a que en Chile la mayoría de los edificios de reunión de personas son en base a hormigón armado, el comportamiento de la obra gruesa frente a un incendio no tiene problemas puesto que el hormigón no es combustible, por lo que los principales elementos que pueden avivar el fuego son los materiales de revestimiento y mobiliarios. El objetivo de este trabajo es determinar los requerimientos de reacción al fuego de los elementos que componen el contenido de un edificio de reunión de personas (materiales de revestimiento y elementos mobiliarios) con el fin de generar y proponer un marco regulatorio para Chile. Para lograr el objetivo se utilizarán las normativas europeas y norteamericanas como principal base de información, las cuales poseen mayor experiencia, y han logrado desarrollar ensayos que cuantifican los resultados. Se caracterizaran los materiales y elementos de manera de poder seleccionar las mejores alternativas para el uso de estos. Se espera de esta manera minimizar los riesgos en caso de incendio en edificios de reunión de personas y crear conciencia de los peligros inminentes de ciertos materiales en base a su reacción al fuego en recintos cerrados, todo esto en base a recomendaciones obtenidas a partir de la investigación.

Tesis para optar al grado de Magister en Dirección y Administración de Proyectos Inmobiliarios / Lo que llama la atención en el crecimiento urbano es la falta de conciencia con el entorno inmediato, lo que genera una serie de alteraciones en el medio ambiente y las personas. Además se traduce en componente importante del cambio climático, casi imperceptible para los habitantes, disminución de la vegetación, erosión de los diferentes terrenos, contaminación del aire, etc. Así es como todo esto lleva a perturbar las conductas humanas generadas por la alteración del entorno ya sea a través de la vegetación que los rodea, cambios en la composición de los terrenos, alterando flora y fauna, que pueden llegar a causar irritabilidad, mayor cantidad de enfermedades respiratorias, psicológicas y un sin número de efectos secundarios generados por la alteración de un ecosistema en desequilibrio. Dentro de este marco, se ve como las ciudades van dejando de lado la capa vegetal que en un principio cubría el territorio ocupado, lo que sumado al manejo de la ciudad, densificación, exceso de radiación, falta de ventilación, etc se traducen en diversos problemas como son las islas de calor y efecto invernadero. [10] La arquitectura actual plantea hacerse cargo de aspectos ambientales, de diversas maneras, a través de construcciones ecológicas, autosustentables, uso de energías renovables y entre otras estrategias incorpora envolventes verdes. Esta última es la que despierta mayor inquietud, ya que es uno de los manejos más visibles en la arquitectura, además de aportar bienestar y cambios psicológicos en la vida de las personas que tienen contacto con este tipo de instalaciones. Es así, como se estudiaron las diferentes relaciones de estos sistemas y cuanto influyen en los diversos aspectos de las energías renovables como radiación y control solar, ventilación, efectos visuales, etc. Todo esto genera un ahorro energético que se traduce directamente en un ahorro económico. Con esto se identificaron algunos puntos claves de la eficiencia energética del sistema como el diseño arquitectónico acogiendo estas soluciones. Pero ¿qué pasa con aquellos edificios que no fueron concebidos tempranamente en su diseño contemplando el manejo eficiente de la energía?, ¿cómo se pueden aplicar o adaptar sistemas de eficiencia energética o envolventes verdes a este tipo de edificaciones?, ¿cuál es la incidencia económica de todo esto?, estas son algunas de las interrogantes que surgen al introducirse en el ámbito del manejo de la energía en los edificios. Para contestar estas interrogantes, se planteó conocer el comportamiento energético de uno de los edificios más emblemáticos que incorporó envolventes verdes de las últimas décadas en Chile, el edificio Consorcio de Santiago, el cual ha obtenido varios premios y reconocimientos de arquitectura por su diseño, el notable manejo de estos sistemas y su administración. El análisis realizado, se enfocó en la comparación del desempeño energético de este edificio con otros, sin sistemas de envolventes verdes, lo que permitió identificar, calificar y cuantificar cómo funcionan estos sistemas y sus beneficios asociados. Se propuso demostrar, que al implementar un sistema muros verdes colgantes, que actúan como barrera verde o doble piel, puede generar un ahorro energético considerable, que en algunos casos puede llegar a ser cercano al 50% del consumo energético destinado a climatizar un edificio.

Producto de la innovadora arquitectura e inusual geometría del edificio estudiando en esta memoria, tanto la secuencia constructiva como la correcta materialización de los elementos que la componen resultan cruciales para que la estructura se comporte según su diseño. Motivo por el cual es interesante realizar un análisis comparativo entre los esfuerzos (axial y momento) reales existentes en los principales elementos estructurales y lo determinado a partir de un modelo teórico de la estructura realizado en Etabs. El análisis comparativo se realizó para seis estados de carga, donde cada uno de ellos representa un momento preciso de la construcción de la obra. La estructura estudiada cuenta con un núcleo de hormigón, de 15.8 [m] por lado, y un marco perimetral formado de vigas y columnas de hormigón armado. Al nivel de la losa del cielo del primer piso, nacen 48 puntales inclinados de sección compuesta por perfiles de acero y hormigón armado, desde donde se apoya la losa del cielo piso tres, cuyas dimensiones son de 30.95 [m] por lado. Luego, las dimensiones de la plantas se incrementan piso a piso, hasta lograr que la losa del cielo piso veintiuno tenga una dimensión de 39.50 [m] por lado. La inclinación de los puntales y de las columnas se traduce en un desequilibrio de fuerzas en el nudo donde éstos se encuentran produciéndose tracciones en la losa. Este efecto se contrarresta postensando la losa ubicada al nivel del encuentro en tres etapas. Para realizar el análisis comparativo entre los esfuerzos reales y los teóricos en la estructura se instalaron 52 sensores que permiten el registro de las deformaciones unitarias (strain gauges) de la losa y una selección de columnas y puntales. De ellos, sólo 29 presentaron resultados válidos para ser empleados en el análisis. De los sensores instalados en la armadura de la losa, se concluyó que estos respondieron según el modelo teórico. Al postensar la losa, las deformaciones obtenidas fueron de compresión mientras que al aumentar el número de pisos construidos, desde finalizado el postensado, las deformaciones obtenidas disminuyeron por efecto de la tracción que generan los pisos adicionales. Además, en dos de las tres secciones analizadas de la losa, el esfuerzo resultante, para todos los estados de carga y especialmente para el último, fue de compresión. Este resultado es correcto ya que la sobrecarga aún no se encuentra presente y es necesario que exista una compresión suficiente en la losa como para contrarrestar la tracción que ésta generará. Sólo en una de las secciones el esfuerzo obtenido fue de tracción pero se debió a un efecto local producto de la disposición de los ductos de postensado y no genera mayores inconvenientes en cuanto al comportamiento global del elemento. En las columnas, el esfuerzo axial correspondiente a la obra gruesa terminada fue un 30% menor que el determinado por el modelo Etabs. Mientras que en los puntales, para el mismo estado de carga, el esfuerzo axial obtenido fue un 4% menor que el determinado a partir del modelo teórico. En el caso de los puntales, el esfuerzo axial correspondiente a los estados de carga intermedios, asociados al avance de la obra existente antes y después de realizar cada uno de los postensados, fue desde aproximadamente un 20% menor que el determinado teóricamente a un 50% mayor que el determinado teóricamente. Tanto en columnas como en puntales, existió flexión en torno a ambos ejes, siendo mayor la flexión en torno al eje de mayor inercia. La dirección de la flexión en los elementos fue consistente con lo observado en el modelo teórico pero la magnitud de ésta fue un orden mayor. A pesar de ésta diferencia, los esfuerzos obtenidos corresponden, en el peor de los casos, a no más de un 20% de la capacidad nominal de la sección calculada de forma simplificada.

El objetivo general del presente trabajo de título es el estudio de métodos de iluminación de edificios de oficina, tomando en cuenta normas y reglamentos nacionales y extranjeros. El propósito de estudiar este tema, es por el hecho de que uno de los parámetros principales de habitabilidad es una iluminación adecuada, lo que en ausencia de ésta, en lugares como una oficina, puede originar fátiga ocular, cansancio, dolor de cabeza, estrés, accidentes y posturas inadecuadas, incidiendo principalmente en ámbitos de seguridad, confort y productividad de las personas. En general, para los proyectos de iluminación eficientes existen ejes fundamentales de diseño que se deben considerar, uno de ellos, es el aprovechamiento de luz natural, lo que consiste en determinar la superficie de aventanamiento considerando la orientación del edificio, complementado con alumbrado artificial de mínimo gasto energético en las horas y zonas que sea necesario. Por otra parte, se encuentra el diseño de elementos de protección solar para evitar el exceso de radiación solar en días calurosos. Por lo que se establece que el mínimo nivel de iluminación requerido para el desarrollo eficiente de las actividades en una oficina como valor medio es de 500 [lux] y el máximo 1.000 [lux] para evitar un sobreconsumo de energía eléctrica y de radiación solar. Para verificar las condiciones de luminotecnia se realizó un estudio en oficinas del IDIEM para conocer los niveles de luz natural y artificial que presentan. El estudio de la luminotecnia, involucra principalmente la calidad de vida de las personas y todo lo que convoca a una conciencia de ahorro de energía, por lo tanto, es de vital importancia tener en consideración su control y aplicación. Sin embargo, en Chile las normativas relacionadas con la iluminación de edificios son deficientes. La O.G.U.C. señala solamente que en todo local habitable debe existir “por lo menos una ventana que permita la entrada de luz exterior”, ignorando disposición de orientación y superficie de ventanas. El Decreto N° 594 trata sobre condiciones lumínicas generales en lugares de trabajo. Por consiguiente, es necesario una norma que presente pautas de diseño para el aprovechamiento de la luz natural y cómo ésta se debe complementar con luz artificial para que el edificio sea energéticamente eficiente.

Ingeniero Civil / Los marcos a momento en acero son probablemente uno de los sistemas estructurales más reconocidos en el mundo. En Chile, no obstante, han sido paulatinamente reemplazados por otras soluciones estructurales. Este trabajo versa sobre la evaluación numérica de los pará- metros de diseño sísmico para modelos de marcos a momento en edificios de 4 y 8 pisos destinados para oficinas, diseñados para diferentes tipos de suelo (A, B, C y D) y zona sís- mica (1, 2 y 3) según las normas nacionales y los códigos americanos de diseño en acero (American Institute of Steel Construction, AISC) usados en la práctica. En particular, se es- pera obtener un intervalo de confianza de los valores de sobrerresistencia y ductilidad, y con ellos del factor de modificación de respuesta, para este tipo de marcos. Para ello se realizan análisis no lineales estáticos (pushover) y dinámicos (tiempo-historia) a las estructuras. En el primero se somete a las estructuras a cargas incrementales de forma monotónica hasta alcan- zar un determinado grado de deformación. Para el análisis tiempo-historia no lineal se usan registros sísmicos escalados a un nivel de colapso, que posteriormente se utilizan suponiendo un comportamiento lineal. Al efectuar estos análisis se obtienen valores de sobrerresistencia elevados como resultado directo del cumplimiento de las derivas máximas de piso estipuladas por la norma nacional de diseño sísmico de edificios (NCh433) y de manera complementaria a lo consignado por el código AISC 341 respecto a asegurar un comportamiento de colum- na fuerte - viga débil en marcos especiales a momento (SMF). Por otro lado, la ductilidad resultante muestra valores más bien moderados. Esto se traduce en grandes factores de mo- dificación de la respuesta sísmica (R) atrbuibles principalmente a la gran sobrerresistencia de estas estructuras. Es posible por tanto concluir que los factores de reducción que entrega la NCh433 establecen un umbral conservador respecto a la capacidad de las estructuras de resistir, principalmente a través de la sobrerresistencia, sismos de consideración.

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Magister en dirección y administración de proyectos inmobiliarios / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo

El consumo energético de las edificaciones está determinado por el uso para las que éstas están diseñadas. También influye en el consumo de energía las características climatológicas del lugar donde están emplazadas dichas construcciones. Es así como por ejemplo, un hotel tendrá consumos diferentes al de una casa habitación; y así los consumos de este mismo hotel, variarán de acuerdo a las características climatológicas del lugar donde se emplaza. Se estudia el desempeño energético de un edificio para oficinas, próximo a iniciar obra de construcción, en las ciudades de Santiago, Antofagasta y Concepción. Centrándose en el diseño de arquitectura y especificaciones de ingeniería como son los sistemas de iluminación, de computación y de climatización de ambientes. Todas éstas, dimensiones involucradas en el consumo energético del edificio. El objetivo del trabajo es analizar de forma comparativa el desempeño energético de un edificio de oficinas tipo, según estándares de construcción local y normativa “ASHRAE 90.1-2007 Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings"', para distintas zonas climáticas de Chile. Y proponer mejoras cuantitativas a nivel de diseño pasivo, equipamiento de climatización e iluminación. Una vez reconocidas dichas dimensiones en el diseño tradicional (proyecto inicial), éstas se comparan de forma cuantitativa con una línea base entregada por la metodología de cuantificación del desempeño energético, incluida en el apéndice G de la normativa ASHRAE 90.1-2007$"'. Dicha línea base representa una variación del mismo edificio, pero cumpliendo con los requerimientos mínimos especificados en la normativa, considerando entre sus variables: climatología del lugar, geometría, orientación, materialidad de envolvente, iluminación, climatización de ambientes (calefacción y aire acondicionado), etcétera. Los resultados del estudio indican consumos energéticos del diseño tradicional superiores a la línea base descrita en el párrafo anterior, en un 37%, 35% y 47%; para las ciudades de Santiago, Concepción y Antofagasta respectivamente. Se concluye que existen dos falencias en el diseño del edificio que causan aumento en el consumo energético por sobre la línea base. Éstas son, primero, sistemas de iluminación ineficientes, de alto consumo energético y sin control automático; y segundo, una fachada mayoritariamente vidriada, con alto traspaso de radiación solar al interior del edificio. Falencias que en conjunto provocan un sobrecalentamiento de los espacios interiores, generando mayor uso de aire acondicionado y con esto un aumento en el consumo energético del edificio. Finalmente se proponen cuatro estrategias de mejoras en el diseño, que pretenden alcanzar consumos de energía bajo la línea base. Estas corresponden a mejoras en el sistema de iluminación y control de éste; modificación de la fachada; y un diseño integral de iluminación y fachada, el que se evalúa para dos sistemas de climatización. El beneficio económico producido gracias a la disminución del consumo (en comparación al del diseño tradicional) y la inversión necesaria para realizar dichas estrategias, permite realizar un análisis de inversión, proponiendo criterios para la toma de decisión focalizados en el aumento y el periodo de retorno de dicha inversión. Se concluye que existen dos formas que permiten reducir el consumo energético, primero, reducir la potencia instalada en iluminación mediante sistemas eficientes de iluminación y control automático de encendido y apagado. Y Segundo, modificaciones en la fachada vidriada, considerando la disminución del porcentaje vidriado (opacidad) y con un coeficiente de ganancia solar bajo. Dichas variaciones deben ser tratadas en forma paralela de manera que interactúen en beneficio de un diseño eficiente energéticamente.

Ingeniero Civil / En el presente trabajo de título se presenta una metodología para la evaluación energética y medición de la huella de carbono operacional de un edificio existente, tomando como caso de estudio las oficinas pertenecientes a la división Construcción, al interior del edificio de IDIEM ubicado en el campus de la FCFM. Debido a que no existe un procedimiento para calcular huella de carbono de edificios en etapa de uso en Chile, la primera etapa de la investigación consiste en una revisión y comparación de las metodologías usadas comúnmente a nivel internacional. El resultado de esta etapa es la identificación de la metodología más adecuada, o adaptación de esta, para aplicar al caso de estudio. La metodología propuesta está orientada a la identificación de oportunidades de reducción de emisiones de GEI mediante medidas de eficiencia energética. Además, plantea la utilización de un modelo energético calibrado del edificio como fuente de información de datos de consumo, con lo cual se pretende dar solución a los problemas de falta de información que normalmente se presenta en edificios existentes Con la metodología definida se procede al cálculo de la huella de carbono de las oficinas de la división Construcción. De esta etapa se obtiene el total de gases efecto invernadero, expresados en toneladas equivalentes de CO2, que las oficinas en estudio liberan al ambiente durante su operación. La última etapa del trabajo corresponde a la elaboración de una guía de buenas prácticas para la medición de huella de carbono para edificios existentes. En el texto se resume los diversos aspectos y los resultados de la investigación realizada, que se estima puedan servir de guía para otros casos de estudio.

Una de las actividades económicas más importantes en nuestro país es la construcción con una participación dentro del mercado cercana al 8% del Precio Interno Bruto (PIB) de Chile, brindando más de 600.000 puestos de trabajo, sin embargo es esta área la que presenta los mayores porcentajes de pérdidas, en especial en el sector operacional. Estudios recientes arrojan que la industria de la construcción es la actividad con los menores índices de productividad y se encuentra entre los rubros económicos que han crecido a una menor tasa durante la última década. La visión de la filosofía Lean Construction, incentiva a los ingenieros del área de la construcción a reducir al mínimo estas pérdidas, tal como se ha llevado a cabo en las últimas décadas en la industria manufacturera, indagando desde el origen los motivos que provocan estas mermas, ya sea en plazos, materiales, mano de obra y equipos, aumentando considerablemente la productividad de los procesos llevados a cabo. Es por esta razón que es necesario aplicar herramientas que permitan identificar las pérdidas y lograr mejorar los indicadores productivos de la industria de la construcción, en especial enfocarse en aquellas labores que han sido menos investigadas, como es el caso del montaje de fachadas livianas de muros cortina en edificios en altura, actividad que ha carecido durante los últimos años de grandes cambios, impidiendo que la industria mejore su competitividad. El tema de memoria es desarrollado bajo la supervisión y el auspicio del Centro de Excelencia en Gestión de Producción (GEPUC) dependiente de la Universidad Católica entidad que entregó y facilitó al alumno las herramientas necesarias para que este se desenvolviera íntegramente en la búsqueda de información. Además se contó con la colaboración de la empresa de diseño, fabricación y montaje de estructuras de aluminios y vidrios KBE S.A. El objetivo primordial de este estudio fue aplicar en terreno una variada gama de herramientas de mediciones de productividad y que permitirán la captura de las fuentes de pérdidas que se presentan con mayor frecuencia durante el montaje de una fachada de muro cortina en edificios de oficina en altura, medir niveles de productividad de la industria y proponer soluciones a partir de los análisis efectuados.