Vidrio en Fachadas Ligeras

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Fachadas Ligeras
Vidrio

Una luna de Vidrio insertada en una Fachada Ligera puede estar sometida a esfuerzos mecanicos de diferentes tipos: axiales, torsiones, impactos y penetraciones.

La resistencia real de cada luna de Vidrio presenta una gran dispersion de resultados respecto la resistencia teorica
debido a la importancia de los defectos microscopicos del material.

Los ensayos estadisticos proporcionan sin embargo los siguientes resultados orientativos:

• Resistencia a compresion

La rotura del vidrio a compresion es practicamente imposible ya que su resistencia es muy elevada (10.000 daN/cm2).

• Resistencia a traccion

Los tratamientos termicos posteriores del vidrio inciden notablemente sobre esta propiedad:
– Vidrio recocido: 400 daN/cm2
– Vidrio templado: 1.000 daN/cm2

• Resistencia a flexion

En este caso se tiene una cara sometida a tensiones de traccion y la otra a tensiones de compresion. La resistencia
a rotura sera la de la resistencia menor, que es la de traccion:
– Vidrio recocido sin defectos visibles: 400 daN/cm2
– Vidrio templado: 1.000 daN/cm2

• Tensiones de trabajo admisibles segun la posicion de la luna y el tipo de luna

Las tensiones de trabajo admisibles se expresan en daN/cm2

Otras caracteristicas fisicas y mecanicas del vidrio son:

Con el fin de incrementar la resistencia mecanica y, como consecuencia tambien, la seguridad a la rotura, se
recomienda hacer un pulido sobre los bordes de los vidrios. Los tipos de cantos mas utilizados son los siguientes:
Los principales procesos de transformacion del Vidrio actualmente disponibles en el mercado son: corte, pulido,
manufacturas, serigrafiado, templado, curvado, deposicion metalica, laminado y doble acristalamiento.

A continuacion se describen someramente las distintas tipologias de vidrios existentes en el mercado:

El templado termico es el tratamiento mas convencional y consiste en calentar el Vidrio hasta una temperatura
proxima a la de su reblandecimiento para, a continuacion, enfriarlo bruscamente, haciendo incidir sobre su
superficie aire mas frio y a una presion controlada. De este modo la superficie del Vidrio se contrae rapidamente
y queda sometida permanentemente a tensiones de compresion, mientras que el interior del vidrio queda sometido
permanentemente a tensiones de traccion. Las intensidades de estas tensiones varian de acuerdo con la intensidad
del gradiente termico que se establecio en el momento de su enfriamiento, con lo que se pueden obtener vidrios
templados o bien simplemente termoendurecidos.

Los Vidrios Templados presentan un notable aumento de la resistencia mecanica, una mayor resistencia al choque
termico y, por tanto, en general una mayor seguridad al uso. Se pueden realizar posteriormente manipulaciones
de manufactura y serigrafiado.

Articulos relacionados: Vidrio Templado

Los Vidrios Termoendurecidos consiguen un incremento, tambien evidente, de la resistencia mecanica, pero no
se consideran un producto de seguridad ya que en caso de rotura, los trozos resultantes son aun de una dimension
apreciable y pueden ocasionar danos a las personas proximas. En el proceso de su transformacion el enfriamiento
es mucho mas lento, por lo que las tensiones superficiales inducidas son inferiores y, por tanto, tienen una
resistencia mecanica mas baja que los templados.

En este caso la generacion de las tensiones adicionales se produce por una modificacion superficial de la composicion
quimica del Vidrio. Existen dos procedimientos diferentes:

• Creacion de capas superficiales con menor coeficiente de dilatacion que el Vidrio base. El recubrimiento se lleva

a cabo a temperaturas superiores a la de la relajacion del Vidrio y, cuando este se enfria, la parte interior se contrae
mas que la superficie quedando esta sometida a compresion.

• Intercambio superficial de iones del Vidrio por otros de mayor tamano. En este caso la compresion se produce por

la sustitucion de iones alcalinos de la superficie por otros mas voluminosos. Este proceso de cambio debe producirse
a una temperatura inferior a la de reblandecimiento del Vidrio.

Se obtiene al unir varias lunas simples mediante laminas interpuestas de butiral de polivinilo (PVB), que es un material plastico con muy buenas cualidades de adherencia, elasticidad, transparencia y resistencia. La caracteristica mas sobresaliente del Vidrio Laminado es la resistencia a la penetracion, por lo que resulta especialmente indicado para usos con especiales exigencias de seguridad y proteccion de personas y bienes. Ofrece tambien buenas cualidades opticas, mejora la atenuacion acustica y protege contra la radiacion ultravioleta.

Es un Vidrio al cual, durante el proceso de fabricacion, se le han anadido oxidos metalicos que le dan un color caracteristico
mas oscuro con el consiguiente aumento de su capacidad de absorcion de la energia luminica incidente. El Vidrio
Coloreado se utiliza fundamentalmente como luna de proteccion solar. Debido a su gran absorcion de energia solar es
necesario su templado para evitar la rotura por choque termico.

Otra posibilidad es primero templar el Vidrio para poder proceder a su
manufacturacion y luego laminarlo. Lo que se pretende conseguir con esta
combinacion es reunir todas las cualidades que aportan ambos sistemas de
tratamiento (mejor resistencia mecanica, mayor seguridad, realizacion de
manufacturas, etc.). Este tipo de tratamiento combinado ofrece mas resistencia
mecanica y, por lo tanto, resulta mas seguro.

El recubrimiento se obtiene depositando, sobre una de las superficies del Vidrio, una o varias capas metalicas mediante bombardeo ionico en alto vacio. Este tratamiento se realiza a baja temperatura, por lo que no afecta a la planimetria inicial del vidrio. Estos tipos de Vidrios brindan la posibilidad de tener un gran control sobre la transmision de luz y de energia, y al mismo tiempo conseguir nuevos aspectos esteticos. En las zonas climaticas en las que el aire acondicionado es necesario, es deseable rechazar buena parte de la energia radiante solar incidente. Los Vidrios con multicapas metalicas son la mejor solucion actual para este proposito. Tambien podemos combinar estos recubrimientos con el uso de Vidrios Coloreados en Masa, lo que provoca que el color en reflexion cambie, dandose asi un mayor rango de colores y propiedades de proteccion solar. Una clase especial de Vidrios con capa la constituyen los vidrios de baja emisividad en los que la capa metalica es practicamente transparente a la radiacion solar visible, reflejando en cambio la radiacion del espectro infrarrojo. Esta caracteristica permite una reduccion importante de la ganancia energetica solar, a la vez que mantiene un alto coeficiente de transmision luminosa.

En estos Vidrios se depositan, en una de sus caras, esmaltes vitrificables por el sistema de impresion serigrafica.
Posteriormente, las lunas serigrafiadas se someten al proceso de templado. En dicha operacion el esmalte queda
vitrificado formando masa con el Vidrio y adquiriendo las mismas propiedades que el Vidrio Templado normal, excepto su resistencia al choque mecanico, la cual queda condicionada por la cantidad de superficie esmaltada, el espesor de los esmaltes, las dilataciones futuras, etc.

Conjunto formado por dos o mas lunas, separadas entre si por una camara
de aire o algun otro gas deshidratado. La separacion entre las lunas la
proporciona un perfil de aluminio hueco en cuyo interior se introduce el
producto deshidratante. El conjunto permanece totalmente estanco gracias
a un sellado que actua de barrera contra la humedad. El segundo sellante
asegura la adherencia entre las dos lunas y la integridad del conjunto.
El conjunto presenta un bajo coeficiente de transmision, lo cual disminuye
mucho las perdidas de calor con respecto los Vidrios monoliticos. Por otra
parte, la superficie interior del acristalamiento doble permanece siempre
a una temperatura proxima a la de la habitacion, aumentando asi la sensacion
de confort para las personas que permanezcan junto a la ventana y
disminuyendo tambien el riesgo de condensaciones superficiales en regimen
de invierno.

Es un Doble Acristalamiento de nueva tecnologia que mejora las prestaciones del doble acristalamiento convencional, reemplazando el perfil de aluminio separador por un perfil de material termoplastico (TPS). el unico que permite actualmente realizar el relleno de la camara deshidratada con gases de alto peso molecular en combinacion con sellados mediante silicona estructural. La formulacion del TPS esta basada en la combinacion de poli-isobutileno, desecantes e inhibidores de ultravioleta. Como gran ventaja anadida se puede destacar que elimina el puente termico al sustituir el separador metalico. El plastico TPS permite una mayor retencion de los gases pesados y el sistema se caracteriza por una distribucion mas uniforme de la temperatura en toda la superficie de la ventana. Asimismo, mejora el aislamiento acustico y el material es completamente reciclable.

El proyectista debe considerar los siguientes aspectos:

• Dimensiones

– Maxima y minima posible.
– Calculo de espesores del acristalado segun teoria de placas de Timoshenko.

• Aspecto

– Reflexion luminosa. Color e intensidad en reflexion: vidrios parsoles, vidrios de capa superficial y vidrios
serigrafiados.

• Iluminacion

– Transmision luminosa. Color e intensidad en transmision: Parsoles, Vidrios de capa superficial y Vidrios Serigrafiados.

• Seguridad

– Proteccion de personas y bienes: Vidrios Laminados y Vidrios Templados.

• Confort

– Temperatura de la cara interior (control de condensaciones): Vidrio con Camara y Vidrios de Baja Emisividad.
– Atenuacion acustica y proteccion ultravioleta: Vidrios Laminados.

• Ahorro Energetico

– Factor solar: Vidrios Parsoles, Vidrios de Capa Superficial y Vidrios Serigrafiados.
– Coeficiente de transmision termica: Vidrios con Camara y Vidrios de Baja Emisividad.

El Espesor del Vidrio tiene que ser suficiente para soportar adecuadamente la carga prevista y controlar la flecha de
la luna durante la aplicacion de dicha carga. Generalmente el calculo de espesor del vidrio se realiza mediante la
formulacion de la teoria de flexion pura de placas de Timoshenko.

Los datos previos necesarios para poder determinar el espesor del Vidrio son los siguientes:

– Tipo de vidrio que se desea emplear
– Emplazamiento, es decir, situacion geografica del edificio:altura, situacion climatica, exposicion al viento, etc.
– Prestaciones tecnicas
– Tipo de enlace:
• Placa apoyada en los 4 lados
• Placa apoyada en dos lados opuestos
• Placa encastrada en un lado
• Placa anclada puntualmente
– Ángulo de la fachada
– Necesidad de mecanizados posteriores
– Tipologia de la fachada y la ventana

El calculo analitico del espesor del Vidrio es un procedimiento que debe ser determinado por el fabricante.

Un Vidrio se aprecia por su maxima transparencia, aunque en ningun caso esta llega a ser total. Parte de la energia es reflejada y parte absorbida por el propio acristalamiento. Es necesario por tanto a la hora de cualificar un Vidrio conocer los siguientes parametros:

• Factor de transmision luminosa: cociente entre el flujo de radiacion visible transmitida al atravesar el Vidrio y la radiacion visible incidente.

• Factor de reflexion luminosa: cociente entre el flujo luminoso reflejado y el flujo luminoso incidente sobre el vidrio

medido para una incidencia luminosa casi normal al plano del Vidrio.

• Transmision de energia directa: porcentaje de la energia solar que atraviesa el Vidrio en relacion con la energia solar

incidente.

• Absorcion energetica: parte del flujo de la energia solar incidente que resulta absorbida por el Vidrio.

• Factor de transmision total de la energia solar o Factor Solar: cociente entre la energia total que pasa a traves de un

acristalamiento y la energia solar incidente.

• Coeficiente de transmision termica: parametro que determina si es o no un buen aislante (un valor pequeno indica que

es buen aislante termico). Dicho coeficiente depende de las caracteristicas intrinsecas del material, de su espesor, de
la existencia de camara de aire, asi como del tratamiento superficial del vidrio. La simbologia que utiliza el Codigo
Tecnico de la Edificacion es UH,V y en el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) se expresa en W/m2K.

La Puesta en Obra de los productos vitreos viene definida y regularizada segun la norma UNE 85222:1985 «Ventanas,
Acristalamiento y metodos de montaje». Esta norma fija las medidas y holguras necesarias, especifica tambien las
caracteristicas y el metodo a utilizar para el correcto acristalamiento, asi como el acunado del acristalamiento que
asegure una posicion correcta del mismo. Todo ello con el fin de garantizar la estanquidad entre el material de
acristalamiento y la perfileria.

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