Manual Fachadas 1

8/3/2019 Manual Fachadas 1

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MANUAL DE FACHADAS LIGERAS

I n t roducc ión tecnológ ica



ndice1. GENERALIDADES

I n t roducc ión

E l a lumin io y su ex t rus ión

Tra tamien tos super f ic ia l es

2. TERMINOLOGÍA

3. EXIGENCIAS FUNCIONALES

Est ruc tu ra

Elementos de re l leno

4. ELEMENTOS DE RELLENO

El v id r io

L os pan e les

Cor ta fuegos

E lemen tos de remate

5. SISTEMA DE SILICONA ESTRUCTURAL

Termin o log ía y t ipo log ías

Requ is i tos de l se l lado es t ruc tu ra l

D imen s ion es mín imas de l se l lado

Piezas de sgur idad

6. BASES DE PROYECTO

To le ran c ias de l s is tema

To le ran c ias de la es t ruc tu ra

Sen s ib i l idad a los desp lazamien tos de la es t ruc tu ra

Sen s ib i l idad a los desp lazamien tos té rmicos

Bases de cá lcu lo

Comprobac ión de los e lemen tos

E jemp lo de cá lcu lo

7. FACHA DAS VEN TIL ADAS

An a l is is de las fach adas

T ipo log ías

Fach adas resp i ran tes y fach adas ven t i ladas

Fach adas fo tovo l ta icas

8. NORMATIVAS

Norma Bás ica de la Ed i f icac ión NBE-AE/88

9. BIBLIOGRAFÍA

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Generalidades

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Generalidades

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1.1.1. GE NERALIDADES

Entendemos por fachada ligera, a toda fachada en la que su peso y espesor adoptan valores muy reducidos,

del orden de 50 a 70 Kg/m2 y de 15 a 20 cm d e espesor.

Según la norma En 13830, se define la fachada ligera como: “conjunto de elementos verticales y horizontales

conectados conjuntamente y anclados en la estructura del edificio y rellenos para formar una superficie

continua, ligera y limitando el espacio, que aporta,

por sí misma o conjuntamente con la estructura del

edificio, todas las funciones normales de un muro

exterior, pero no asume características alguna de

soporte de carga de l a estructura del edificio”.

La fachada ligera se subdivide en muro cortina y en

fachada panel.

El concepto de muro cort ina indica que la fachada

pasa por delante de los forjados y en consecuencia

está suspendida de ellos.

El concepto de fachada panel indica que la fachada

está situada entre los forjados y en consecuencia

está apoyada en ellos.

1.1. I NTRODUCCIÓN

La arquitectura moderna se entiende estilísticamente hoy en día como sinónimo de abstracción y autenticidad,

empleando toda combinación de materiales, entre los cuales destaca el vidrio. Este material ha ejercido un

interés y fascinación tan especial que ha llevado al hombre a desarrollar unas técnicas constructivas, que le han

permit ido real izar los más audaces y luminosos edif icios. El v idrio destaca por su transparencia, dicho de

otro modo, su relación con la luz. Por este motivo el uso de las fachadas l igeras, en sus orígenes como

solución a unas necesidades muy concretas, presentes únicamente en edificios singulares, se ha extendido

de tal forma que constituye ya un elemento común del paisaje urbano de nuestras ciudades.

Los materiales ut i l izados para real izar la estructura de las fachadas l igeras son el acero, la madera y en la

mayoria de de los casos, se confeccionan con elementos de aluminio extruído, cuyas propiedades básicas son:

Son muchos los factores que han contribuido a su au ge, entre otros cabe citar:

La clara tendencia a la industrialización del sector de la construcción.

La evolución de los costes, con un progresivo peso específico de la mano de obra frente al valor de los materiales.

La creciente importancia de la fiabilidad, la planificación y el mantenimiento.

Su ligereza, lo que permite reducir el dimensionado de la estructura resistente (portante)

El aumento de zona útil y habitable.

El aumento de luminosidad, pudiendo llegar a obtenerse un 90% de luminosidad.

Ligereza: el a luminio pesa 3 veces menos que e l h ierro .

Resistencia a los agentes atmosféricos: se autoprotege.

Estética: permite diseño y acabados superf ic ia les.

La fachada ligera constan básicamente de unos elemen-

tos verticales ( montantes) y de elementos horizontales

( travesaños) que dan origen a una retícula en la que se

inserta:Figura 1

Muro Cor t ina Fachada Panel



5

Sistema

semimodular

Sistema

tradicional

Sistema modular

Módulos compuestos

Sistema

modular

Móduloa módulo

Figura 2

1.1.2. DESCRIPCIÓN Y CLASIFICACIÓN

Sistema tradicional: o bien sistema de reja o retícula. En

este sistema se fabrican en taller los montantes y travesaños

con sus elementos de fijación y parte de los accesorios.

En obra se realiza el ensamblaje de los perfiles y posterior -

mente se incorpora el acristalamiento, ventanas y/o paneles.

Sistema semimodular: es un sistema híbrido entre los dos

anteriores.

Como resultado, en la actualidad conviven en el mercado

un gran número de soluciones prefabricadas de cerramiento.

Atendiendo a su construcción, fabricación y montaje las

fachadas l igeras se agrupan en dos grandes sistemas

aunque implícitamente se admite un tercero const ituido

por cualquier sistema híbrido entre los dos anteriores:

Sistema modular: este sistema consiste en fabricar en el

taller módulos totalmente acabados, es decir, incorporando

los elementos de relleno. Generalmente la altura de estos

módulos es la distancia entre forjados por lo que cada uno

posee su propio anclaje y es independi ente del resto de

módulos.

Estas fachadas están f i jadas a la est ructura resistente del edi f ic io pero s in formar parte de la misma,

es decir, no contribuyen a aumentar la resistencia de la estructura sino que gravitan sobre el la.

En cualquier caso los muros cor t ina deben estar concebidos para poder resist ir por sí mismos las acciones

que incidan sobre el los.

Un vidrio para conseguir la visión.

Un panel ciego para conseguir zonas opacas.

Elementos practicables para posibilitar la limpieza o la ventilación.



Generalidades

A . E lementos res is tentes:

Montantes verticales: son los elementos vert icales

f i jados a los anc la jes y des t inados a sopor ta r su

propio peso, las acciones de los elementos que se

fi jan a el los, y la carga del v iento que incide sobre

la fachada.

Travesaños horizontales: son los elementos dispues-

tos horizontalmente, que generalmente van anclados

a los montantes, y dimensionados de tal forma que

puedan aguantar la carga de los elementos de relleno

que gravitan sobre ellos.

6

Se entiende por elemento practicable, aquellos sistemas

que permiten la apertura del elemento de relleno, de

manera que introducen a la fachada un hueco a través

del cual se puede ventilar o facilitar el mantenimiento.

Asimismo contribuye a la seguridad para el caso de

evacuación de humos y servicio para la entrada de

emergencia ( bomberos).

B. E lementos pract icab les:

Figura 3

Elementos resistentes

Elementos pract icables

Elementos de rel leno

Elementos de fi jación

Elementos de remate

Composición de las fachadas

Montantes vert icales y travesaños horizontales

Ventanas

Vidr ios, paneles y cor tafuegos

Anclajes f i jos, anclajes deslizantes y uniones

Chapas y ángulos

Clasi ficación según Fachadas l igeras

Muro Cor t ina Fachada PanelSistema construct ivo

Modular Tradicional SemimodularSistema de montaje

Parr i l laTradicional

TramaHorizontal

Si l iconaEst ructura l

V idr ioAbotonado

Vidr ioEnmarcado

Aspecto de fachada

Travesaño

Montante



7

Figura 4 Figura 5 Figura 6

Podríamos ampliar la información ya que el

campo de la carpintería de aluminio hoy en

día está muy desarrollado como consecuencia

de la necesidad del ahorro de energía ante el

encarecimiento de los productos petrolíferos.

Así se ha reconsiderado la importancia de

los cerramientos en cuanto al perfecto ajuste

y resistencia de sus partes practicables, pero

no es objeto de estudio en este proyecto y

por tanto no se desarrolla el tema.

Anclaje intermedio Anclaje superior Anclaje inferior o mecha

D. E lementos de f i j ac ión :

La mis ión de los e lementos de f i jación es inmovi l izar y unir los e lementos resistentes de la est ructura

del edif icio. Dist inguimos dos t ipos de uniones:

Anclajes

Un iones ( mechas)

Los anclajes son los elementos que conectan la fachada l igera con la estructura por tante del edif icio, y a

través de los cuales, se transmitirán las cargas debidas principalmente a la acción del viento; es por ello que

han de dimensionarse adecuadamente para responder a estas solicitaciones.

D.1 Anclajes

Una vez efectuadas las mediciones correspondientes, sabremos las desviaciones a corregir provocadas por

cantos de forjado, desnivel, etc...; para ello el anclaje está provisto de elmentos de regulación, que permiten

esta, en las tres dimensiones.

Distinguimos entre anclajes fijos o deslizantes que permitan la dilatación o no.

En una fachada l igera de es t ructura c lás ica , las super f ic ies son cerradas por dos e lementos bás icos :

el v idrio y el panel ciego.

Así el relleno con uno de estos dos elementos puede ser total o combinación de amb os, ya que la utilización

de vidrio está indicada en las zonas de visión; en cambio, l os paneles, se destinan a las zonas de antepecho

y paso de forjado.

C. E lementos de re l leno:



Cada fabricante t iene su propio diseño y normalmente están fabri cadas en acero o bien en alu minio.

El problema fundamental reside precisamente en el contacto acero - aluminio que puede provocar corrosión

por par - galvánico. Por e l lo , se coloca ent re las dos piezas un recubrimiento plást ico que los a ís le , pero

por otra parte, los torni l los que se ut i l izan son de acer o y el contacto es inevitable.

En el mercado existen diferentes tipos de anclajes, dependiendo del t ipo da la estructura principal de la cual

cuelga el muro cort ina.

Generalidades

8

Las uniones, igual que los anclajes, pueden ser fijas

o deslizantes. Las uniones fijas se utilizan para anclar

los travesaños a los montantes Las uniones deslizantes

tienen su aplicación en las juntas de dilatación.

D.2 Uniones

Según se trate de muros cort ina o fachadas panel,

la aplicación de cada uno de los dos tipos de fijación

cambia:

En los muros cort ina se ut i l iza un anclaje f i jo en el

forjado superior o inferior y una unión deslizante en

la zona de junta de di latación (mecha ).

En las fachadas panel , se ut i l iza un ancla je f i jo o

desl izante en e l for jado superior e infer ior, combi -

nándo los a l ternat ivamente, es decir , s i se coloca

fijo en el forjado superior, debe ser deslizante en el

inferior o viceversa.Figura 7

Ejemplo de unión entre montantes

Figura 11Figura 9Figura 8

Figura 10

Fachada Panel Junta Ver t ica l

Junta Hor izonta l

Muro Cort ina

Anclaje fijo

Perf i l Aluminio

Anclaje fijo

Unión

Unión

Anclaje f i joo deslizante

Anclaje f i joo deslizante



9

Figura 12

Deta l le ancla je



Generalidades

1.1.3. ASPECTOS DE LAS FACHADAS LIGERAS

Existen varios t ipos de fachadas l igeras, según el sistema ut i l izado y la metodología usada a la hora de

construir la fachada. El muro cor t ina es un sistema abierto, f lexible y completo que permite al proyect ista

personalizar la arquitectura y expresar su creatividad.

Los aspectos que suelen contemplar los sistemas son:

1. Parr i l l a

Con la opción parrilla se pueden realizar múltiples soluciones, diferentes a las demás, según la modularidad y los

perfiles elegidos. Se caracteriza por formar módulos marcados (marca las líneas horizontales y verticales ) por las

tapas exteriores que pueden ser de distintas profundidades o colores, permitiendo la creación de ritmos distintos.

2 . Trama hor izonta l

La ut i l ización de perf i les, de gran sección, combinando con juntas vert ica les muy poco marcadas, crea

un mayor protagonismo de sus l íneas hor izonta les que fragmentan la imagen ref le jada y da un aspecto

longi tudinal a l edi f ic io .

3. Trama ver t ica l

Tiene la misma final idad que la trama horizontal, pero a diferencia se resaltan las l í neas vert ica les creando

una sensación de esbeltez.

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4. S i l icona es tructura l

Fachadas de pie l de cr ista l en las que e l a luminio está totalmente ocul to y deja protagonismo al v idr io .

Las fachadas cobran vida reflejando todo su entorno.

6. V idr io Enmarcado

Este tipo de fachadas se caracterizan por formar retículas enmarcadas por un perfil perimetral, creando un ritmo

repetit ivo de estructuras suspendidas.

5. V idr io Ex ter ior Abotonado

Fachadas que crean una sensación de transparencia y luminosidad, gracias al sistema de vidrio suspendido, alejado

del montante y sin necesidad de travesaños. El vidrio está fijado a la estructura mediante unas piezas o rótulas,

que permiten las dilataciones y la flexión.

11



Generalidades

12

1.2. EL ALUMINIO Y SU EXTRUSIÓN

El aluminio es el tercer elemento más abundante en

nuestro planeta const ituyendo aproximadamente el

8% de la corteza terrestre. Sólo el oxígeno y el silicio

son más abundantes. Ningún otro metal está sien do

tan ut i l izado por el hombre.

El mineral aluminio, l lamado bauxita a part ir de su

descubrimiento en 1821, cerca del pueblo de Les Baux

en el sur de Francia, ha sido encontrado en todos

los continentes. Las reservas mundiales se estiman

en más de 40.000 mil lones de toneladas.

Para que su explotación sea rentable, es preciso que

la bauxi ta contenga a l menos un 30% de a lúmina

(óxido de a luminio) y que e l yacimiento sea fáci l -

mente accesible. La producción de aluminio requiere grandes cantidades de energía por lo que las fábricas

de fundiciones están localizadas mayoritariamente en países con bajos costes de energía y además, por

motivos ecológicos, otorga preferencia a la energía de or igen hi droeléctric o.

1.2.1. EL ALUMINIO

1. Ext racc ión de la a lúmina

El procedimiento para a is lar la a lúmina de estos minera les consiste en t r i turar la bauxi ta para obtener

polvo fino, el cual se mezcla con sosa cáustica líquida y se calien ta la mezcla a baja presión. Posteriormente

se procede a la calc inación de la a lúmina obtenida por hidró l is is , decantación y a cont inuación se f i l t ra

el conjunto resultante para detener las impurezas.

La sol id i f icación del meta l se consigue mediante precipi tación, es decir , se conjuntan los cr is ta les y

se le qui ta la humedad a muy a l ta temperatura obteniendo un polvo blanco. Es la a lúmina calc inada.

El a luminio no aparece en la natura leza en forma de metal , s ino de óx ido ( Al2 O3 ) . La bauxi ta , de textura

terrosa y color ro j izo, t iene más de un 40% en a lúmina, está mezclada con ot ros óx idos minera les ta les

como el sí l ice, óxido de hierro, t i tanio, etc.

El proceso para obtener el metal de la bauxita se div ide en dos fases:

1. Extracción de la alúmina de la bauxita según el procedimiento de Bayer

2. Elect ró l is is

En términos cuant i tat ivos, para obtener 1Tn de a luminio se requieren 2 Tn de a lúmina, para las cuales

a su vez, se necesitan 5 Tn de bauxita.

B A U X I T A A L Ú M I N A



13

2. E lect ró l is is

La electról isis permite descomponer la alúmina en aluminio y oxígeno.

La reacc ión t iene lugar en unas cubas espec ia les , que pueden a lcanzar tempera turas muy e levadas

(900-1000ºC). No obstante, la temperatura de fusión de la alúmina es de 1800ºC, pero se consigue bajar

mezclándola con f luoruro de sodio ( cr io l i ta) , que actúa de fundente.

La corriente eléctrica pasa a través de la mezcla, descomponiéndola en oxígeno y al uminio. El metal fundido

se deposita en el polo negat ivo ( cátodo) del fondo de la cuba, mientras que el oxígeno se acumula en los

electrodos de carbono (ánodo ). Parte del carbono que está en el baño se quema por la acción del oxígeno,

transformándose en dióxido de carbono.

Así, mediante la electról isis logramos separar el oxígeno y obtenemos aluminio metal puro, que t iene un

grado de pureza entre el 93,3% y 99,8%.Del a luminio puro y la unión con ot ros metales se obt ienen las a leaciones, que pueden tener divers idad

de caracter íst icas, le aumentan sus cual idades y propiedades como la res istencia a la corrosión y las

caracter íst icas mecánicas. Estas a leaciones se pueden presentar en l ingotes para la fundic ión, tochos

para la extrusión, etc.

Su metalúrgica fue desarrol lada en 1886 simultáneamente por el francés Heroult y el norteamericano Hall .

En el caso de las fachadas ligeras y en general en el campo de la construcción sólo se utiliza la serie 6000

y más concretamente la aleación 6063 (según NBE) por reunir los requisitos adecuados tanto por sus propie -

dades mecánicas como por sus posibi l idades en acabados superficiales desde un punto de vista estét ico.

Propiedades del aluminio :

Es ligero: a igualdad de volumen el aluminio pesa una tercera parte que el acero.

Es un buen conductor de la electricidad.

El aluminio puro t iene propiedades mecánicas reducidas, pero sus aleaciones alcanzan l ímites muy altos,

también superiores a las de los aceros empleados corrientemente en la construcción, por lo que se puede

usar tranquilamente en aplicaciones en que se precisen elevadas resistencias.

Es resistente a los agentes atmosféricos: el aluminio y la mayor parte de sus aleaciones no se corroe, o si

lo hace, en pequeña cant idad, puesto que se autoprotege por medio de una capa o lámina de alúmina.

El aluminio presenta buena plasticidad y formabilidad: no sólo puede ser sometido a variados tipos de trans-formaciones plást icas sino que también pueden elaborarse en diferentes t ipos de fundición, pueden ser

extruídos, laminados, etc.

Tiene una buena conductividad térmica.

Debido a su excelente aspecto exterior se presta a tratamientos superficiales con lo que se pueden obtener

interesantes efectos decorativos, muy apreciados en la arquitectura.

Figura 13



Generalidades

14

1.2.2. EXTRUSIÓN DEL ALUMINIO

El proceso industria l para la fabricación de perf i les extrusionados de aluminio con destino al sector de la

carpintería metálica y las fachadas ligeras consta, a grandes rasgos, de dos fases: la fundición y la extrusión.

1. Fundic ión

Es la fabr icac ión de l mater ial base .

Según a qué uso se destine el perfil de aluminio, la composición química de la aleación diferirá ligeramente;

por lo tanto la fabr icac ión de l mater ia l base debe controlarse para adaptar la a las neces idades de la

poster ior producción.

Esta aleación se corresponde con las denominaciones:

La comprobación de la composición química de la aleación se efectúa mediante un análisis espectográfico

y una vez confirmada, se solidifica el material en forma de barras cilíndricas de diámetro y longitud variable,

en función de la prensa de extrusión a uti l izar y del perf i l a extrusionar, denominadas TOCHOS.

En general los TOCHOS tienen longitudes entre los

3 y 6 metros y diámetros entre los 130 y los 300 mm.

La obtención de la aleación de aluminio se efectúa en la fundición por fusión de l ingotes de aluminio puro,

a leac iones de Al -Mg-Si y chatarra de a lumin io procedente de los res iduos de las p lantas de extrus ión.

Las aleaciones normalmente usadas son de la famil ia Al - Mg - Si, s iendo la más corriente la que se identif ica

con la s iguiente composic ión química, según la norma UNE - 38.337:

Para la obtención del material base, TOCHO, en una

fundición se sigue el proceso siguiente:

Si

Mg

Mn

Cu

Fe

Al

(s i l ic io)

(magnesio)

(manganeso)

(cobre)

(h ierro)

(a lumin io)

entre

entre

máximo

máximo

máximo

el resto

0,2 y 0,6 %

0,45 y 0,9 %

0,1%

0,1%

0,35 %

AA 6063

H 9

AG S

AlMgSi 0,5

U.S.A.

GRAN BRETAÑA

FRANCIA

ALEMANIA

Fusión de la materia prima

Homogeneizado de la a leac ión

Colada o sol id i f icac ión de l mater ia l

Estabi l izac ión de las barras

Corte a medida de las barras



15

2. Ext rus ión

El proceso a través del cual obtenemos el perf i l .

A la máquina de ext rusionar se la denomina PRENSA y se

clasifica por su potencia, que es la fuerza máxima que puede

ejercer el pistón y se expresa en toneladas (Tn).

La matriz es la base del proceso y en su forma más sencil la

consiste en un disco de acero templado en que se ha practicado

un orif icio que reproduce la forma del perfi l a extrusionar.

Pueden exist ir matrices planas para obtener perfi les abiertos

y matr ices puente (constan de var ias partes) para obtenerperfi les cerrados. Las matrices puente estan formadas por la

matriz, con la forma exterior del perfil, y el puente con la forma

interior del perfil.

El TOCHO (barra de aluminio) se cal ienta en unos hornos deprecalentamiento hasta una temperatura aproximada de 500º C.

Una vez estabilizada la temperatura en toda la barra, se extrae

del horno y se coloca en la máquina de extruir ( PRENSA) donde

se presiona mediante un pistón contra la matriz.

Por efecto de la presión y con el estado semiplástico del tocho

de aluminio, el material fluye a través de la matriz adoptando la

figura de la misma y dando origen al perfil, que una vez enfriado,

se endereza estirándolo por medios mecánicos.

Finalmente se corta a la longitud solicitada para posteriormente

efectuar el t ratamiento térmico al objeto de que los perfi les

extruídos adquieran la dureza solicitada.

Figura 14 Figura 15

Per f i les cerrados Per f i les abier tos



Generalidades

16

El ciclo de extrusión puede esquematizarse de la manera siguiente:

El tratamiento térmico o templado hace que se mejoren las propiedades de las aleaciones una vez extruídas.

Las propiedades de aleaciones, especialmente la serie 6000, pueden mejorarse mediante un tratamiento

térmico después de la extrusi ón. Existen dos t ipos de tr atamiento: el t ratamiento térmico de solución y el

envejecimiento art i f icial .

1. El tratamiento térmico de solución proporciona una solución sólida sobresaturada de los elementos de

aleación, calentándolos a unos 450- 550º C y luego enfriándolos rápidamente a unos 20º C sumergiéndolos en

agua o soplando con aire. Ahora el estado del aluminio se denomina T4, lo que signif ica que la resistencia

de la aleación es una buena capacidad de alarg amiento. Por eso, es apropiado elegir el templado T4 cuando

se desea curvar las piezas.

En resumen, el proceso de extrusión consta

de las siguientes etapas:

Calentamiento del tocho

Corte en cal iente de tocho

Colocación de la matriz en la prensa extru -

sión propiamente dichaExtrusión propiamente dicha por presión

del pistón sobre el tocho

Enfr iamiento del perf i l a la sa l ida de la

prensa

Corte del material

Est i rado y enderezado del perf i l

Control de cal idad dimensional y control

de cal idad del estado superf ic ia l

Corte a medida de los perf i les

Colocación en contenedores para entrar

en el horno de tratamiento térmico Figura 17

Insta lac iones para la ext rusión

Extrusión

Refrigeración por aire

Estirado Corte Envejecimiento

Acabado

Almacenado

Recepción

Refrigeración por aire

Figura 16

Pistón Separador Matriz Contra - matriz

P rensa Tocho Ut il la je Per fi l

to 450 a 520 to 350 a 420

10.000 t

p: 1.000 a

Extrusión



17

Después de ser somet ida a l t ratamiento térmico de solución y a l envejecimiento art i f ic ia l , se denomina

templado T6.

2. El envejecimiento artificial consiste en calentar la aleación uniformemente a una temperatura controlada,

normalmente entre 160-190ºC. Se mantiene esta temperatura durante un período de 4 a 10 horas y luego se

enfría por aire.

Las propiedades mecánicas son las característ icas medibles y el comportamiento del material cuando se

somete a dist intas fuerzas. Estas fuerzas incluyen tanto la re lación ent re tensión y deformación como la

cuant if icación de las reacciones elást icas e inelást icas. Métodos de prueba estándar miden la resistencia

a la tracción, est irado, rotura por alargamiento y dureza.

Para ut i l izar el aluminio en carpintería, se requieren unas propiedades físicas y mecánicas determinadas,

que se caracterizan por el t ipo de dureza. Existen varias pruebas para determinar la dureza: Brinell, Vickers y

Webster.

E l s is tema Br ine l l es conoc ido por e l apara to de medidas Br ine l l . Es te mide la hue l la que de ja 1kg de

peso sujeto en un punzón que cont iene en su extremo una bola de 5mm de diámetro, y que cae desde una

altura de 1m. Este sistema es el más ut i l izado en los tal leres de carpintería de aluminio.

Los otros dos métodos se utilizan en otros campos, como por ejemplo el Vickers en automoción y el Webseter

para aquel los que se necesi te una dureza exacta, ya que se t rata de un s istema de medición con pinza

calibrada.

Las plantas de extrusión ut i l izan tablas de equivalencias para poder compararlas. La dureza aceptada en

carpinter ía , con un t ratamiento T5, t iene que estar ent re los va lores (65,75 ) en la escala Br inel l , y ent re

( 11,13) e n la escala Webster.

La extrusión debe contar con un taller de matricería ya que al terminar el proceso de extrusión, debe ponersea punto la matriz para poder ser utilizada en una nueva extrusión. Esta puesta a punto comporta las siguientes

operaciones:

Las plantas de extrusión están todas acreditadas bajo la normativa ISO en cal idad de servicios.

Templado de aleaciones

Extrusión calentada y enfr iada por a i re

Ablandada y recocida 350-500ºC, 1 -5 horas

Tratamiento térmico de solución y envejecimiento natural 20ºC, 5-10 días

Enfriado de la temperatura de extrusión y envejecido art i f icialmente 160-190ºC, 4-10 horas

Tratamiento térmico de solución y envejecimiento art i f icial , 160-190ºC, 4-10 horas.

AA

F

O

T4

T5

T6

Desmontaje de la matr iz de portamatr ices

Eliminación del aluminio solidif icado y adherido a el la mediante un baño de sosa cal iente.

Limpieza con la máquina de chorreado

Retoque y pulido así como verif icación de su estado

Nit rurado

Protección

Almacenaje



Generalidades

El aluminio es sensible al proceso de oxidación ambiental, como cualquier metal. Esto produciría manchas

aleatorias, que afectarían negativamente la estética de los perfiles. Podemos definir el proceso de anodizado,

como la oxidación controlada, acelerada y uniforme de la capa superficial del perfil, por medio de un proceso

electroquímico.

La oxidación anódica, proceso de anodizado, es un tratamiento electrolít ico para producir capas de óxido de

mayor espesor, uniformidad, estabilidad y diferente estructura de las que se forman espontáneamente en la

superficie del aluminio.

El anodizado del aluminio como tecnología de tratamiento de superficie se puede dividir en tres etapas básicas

y de gran importancia: pretratamiento, tratamiento anódico y postratamiento.

El pretratamiento comprende inicialmente el desengrase del material en estado de suministro en el caso de

muros cortina, extruído. Entre las opciones conocidas para la inmersión del material para su desengrase la más

extendida es la utilización de un producto comercial consistente en una solución alcalina compuesta por agentes

humectantes, emulsionantes solubilizantes, saponizantes y secuestrantes y con un tiempo de inmersión de

3 a 5 minutos.

La operación subsiguiente al desengrase de la superficie es el decapado, como resultado de un fuerte ataque

químico al entrar en contacto el perfil con soluci ones fuertemente alcalinas. Se utiliza el hidróxido de sodio con

un aditivo comercial inhibidor de formación de depósitos duros y con propiedades detergentes.

El t iempo de inmersión es de 5 a 10 minutos.

A consecuencia de la capa delgada de part ículas metál icas y óxidos que permanecen en la superficie del

aluminio al salir del baño decapante se hace imprescindible un tratamiento de remoción de dicha película.

A esta nueva operación se la denomina neutralizado y se lleva a cabo mediante la inmersión en una solución

que contenga ácido nítrico.

Habiendo superado los pasos anteriores los perfiles extruídos ya se encuentran listos para ser sometidos a la

conversión de su superficie: la formación de una capa de óxido anódica. El tratamiento anódico es un proceso

electroquímico en el que el aluminio que va a ser tratado se hace eléctricamente posit ivo o ánodo en

un electrol i to adecuado. Este proceso mejora notablemente la característ ica natural del aluminio de rea-

ccionar con el oxígeno. Cuando se aplica corriente se l ibera oxígeno del electrol i to dirigiéndose al ánodo

d o n d e re a c c i o n a c o n l a s up e r f i c i e d e l a l umi n i o , fo rma n d o un a p e l í c u l a d e ó x i d o d e a l umi n i o . Es t a

1.3. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

El aluminio es un material que t iene una gran afinidad

con el oxígeno y al estar en contacto con la atmósfera

se recubre de una capa natura l de óxido, que en la

mayoría de los casos es capaz de detener el principi o

de corrosión.

La oxidación natural del aluminio no proporciona una

capa superficial adecuada para el empleo arquitectónico

exterior en lugares expuestos, donde la apariencia más

la res istencia a la abrasión, corrosión y erosión son

factores determinantes. Para conseguir estas caracterís-

t icas es preciso recurrir a unos procesos industriales

como son el anodizado y los lacados.

1.3.1. ANODIZ ACIÓN

18



Los valores del espesor de la capa anódica recomendados están en función de la agresiv idad atmosférica

y se conocen con e l nombre de c lase , a tend iendo a la nomenc la tura fac i l i t ada por e l EWAA-EURAS

( QUALANOD ), que es e l se l lo de cal idad que garant iza e l anodizado en todo su proceso. Las c lases de

espesor son:

Las c lases 5 y 10 se reservan para apl icaciones inter iores y las c lases 15, 20 y 25 se ut i l izan para expo-

siciones exteriores. La elección de la clase viene definida por el Prescriptor en función de la situación de la

obra y de la agresiv idad ambiental.

QUALANOD es la Asociación Europea responsable de la Marca de Calidad en la industria

del anodizado. Está sostenida por la Asociación Europea de Aluminio Transformado, EWAA,

y por la Asociación Europea de Anodizadores EURAS. Actualmente el sel lo EWAA- EURAS

está englobado dentro de la Marca QUALANOD que es internacional.

Todos los perf i les deberían ser anodizados por sociedades que posean la l icencia o marca de cal idad,

EWAA- EURAS ( QUALANOD) .

Todos los Anodizadores que disponen de este se l lo están obl igados y debe regirse, en todo su proceso

productivo por las directrices que estos organismos dictaminen tanto en lo concerniente a controles (de sellado,

de micraje, de diferencias de tonalidades etc.) como en lo concerniente a garantías.

película de óxido se conoce como capa anódica. La reacción sigue mientras du ra el paso de corriente.

A medida que se forma el óxido, el electrolito t iende a disolverlo. Por consiguiente la capa se vuelve porosa

y aumen ta el espesor. El electrol i to penetra en los poros, permit iendo el paso de corriente y la formación

continua de una película de óxido porosa en la interfase del metal. Esta película interfásica se conoce como

capa barrera. Puede haber billones de poros por centímetro cuadrado. La porosidad y el espesor de la capa

son factores i mportantes en la determinación de las propiedades del anodizado. Esta capa es el resultado del

tratamiento anódico del aluminio, en un electrolito que, en la mayoría de los casos, hay ácido sulfúrico entre

el 15 y el 20 %. La corriente directa, a suficiente voltaje, circula a través de la celda electrolít ica que tiene

como cátodos el mismo t ipo de aleación de aluminio. El f lujo de corriente adecuado para la obtención de

la capa anódica corresponde a una densidad entre 1,0 y 1,5 amperios por decímetro cuadrado, que requiere

un voltaje de entre 13 y 17 voltios.

La capa anódica del aluminio ya anodizado debe ser sometida a un tratamiento f inal, postratamiento, de

eliminación de su propiedad absorbente, que garant ice la estabil idad química de la capa frente a ciertos

medios, al igual que la estabil idad de color frente a la luz. Esta operación final se denomina sellado y con

ella se aumenta la resistencia a las manchas y a la corrosión de di cha capa.

El sellado consiste en un tratamiento de hidratación aplicado a los recubrimientos anódicos de óxido, después

de la oxidación con el fin de reducir la porosidad y por lo tanto la capacidad de absorción del recubrimiento.

19

Clase 5

Clase 10

Clase 15

Clase 20

Clase 25

Implica que el espesor medio mínimo es de 5 µ







Generalidades

20

1.3.2. CONTROLES Y GARANTÍAS

Para asegurar las garantías exigidas de calidad, los perfiles deben

pasar durante el proceso de fabricación los ensayos siguientes:

Las sociedades que disponen de estos sellos de calidad pueden

garant i za r que los per f i les son t ra tados según las d i rec t r ices

de la marca de calidad EWAA-EURAS (QUALANOD) y visados por

ASESAN, licenciataria general para España de la marca de calidad

EWAA-EURAS (QUALANOD).

Documentos:

Control de sel lado

Control micras anodizado

Control diferencias de tonalidad en el anodizado

Certif icado de calidad. Documento por el cual se cert i f ica que

los mater ia les de un pedido o de una obra concreta han s ido

t ra t a d o s e n l a c l a s e ( m i c ra s ) y e n e l c o l o r d e f i n i d o s p o r l a

dirección facultat iva según las directrices de la marca ASESAN.

Precertificado de intenciones para anodizado. Documento por el

cual se garantiza que los materiales de un pedido concreto serán

anodizados en plantas poseedoras de la licencia de la marca de

cal idad EWAA-EURAS (QUALANOD), debiendo ser refrendadas

posteriormente por un certificado de calidad conforme los mate-

riales han sido tratados en dichas plantas y visados por ASESAN.

El tratamiento de lacado consiste en proteger la superficie de los

perfiles de aluminio con una capa de pintura.

1.3.3. LACADO

Esta capa se puede conseguir mediante la aplicación de pintura

en polvo o de pintura en líquido.

Pintura líquida: Tiene como medio de aplicación del recubrimiento,

disolvente, el cual debe evaporarse para obtener la capa protec-

tora de resina pigmentada.

Pintura en polvo: Se aplica por pulverización del polvo, depositado

electrostáticamente para obtener la capa protectora de resina pig -mentada.

En España se ut i l iza, casi exclusivamente, el proceso de pintura en polvo para el lacado de perfi les dest i -

nados a la const rucción. Su proceso industr ia l t íp ico consiste en:

Desengrasado de los perfi les en un baño con productos medianamente alcal inos. Es el mismo tratamiento

descrito para el anodizado.

Aclarado , se real iza un enjuague con agua desmineral izada para el iminar arrastres

Decapado con productos fuertemente alcal inos para conseguir una super ficie uniforme del aluminio.

Es el mismo proceso que en el anodizado.

Neutralizado, igual que en el anodizado.

Cromatizado , que es un tratamiento con soluciones acuosas que cont ienen iones hexavalentes de cromo

y que forman una capa protectora.



21

1 .3.5. CORROSIÓ N

QUALICOAT es una Marca de Calidad Europea que exige y determina un buen lacado del aluminio y que controla

los procesos industriales y los ensayos necesarios entre sus asociados. En España está homologada por el

Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medioambiente como Marca Oficial, para el lacado del aluminio

destinado a la arquitectura.

La Asociación Española ASELAC es la Licenciataria General para España de esta Marca Europea de Calidad.

Los espesores que se obtienen son generalmente muy uniformes y con un espesorque oscila entre 60 y 80 µ como exigen las directrices marcadas por QUALICOAT.

Lavado con agua desmineralizada y desionizada y posterior secado en el horno para que los perfiles lleguen

secos a la cabina de pintura.

Cabina de pintura, donde se pulverizan los per files con polvo de poliéster. Al abandonar el polvo las pistolas

de proyección se cargan eléctricamente por acción de un campo eléctrico positivo dado que los perfiles de

aluminio están conectados a tierra con un potencial negativo; esto hace que el polvo sea atraído y se deposite

sobre las superficies de los perfiles.

Horno de polimerización, una vez aplicado el polvo sobre los per files, éstos pasan al horno donde se realiza

el termoendurecimiento a una temperatura de 200º C. El recorri do de los perfiles por dentro de este horno dura

unos 30 minutos. Este tratamiento produce la fusión de las partículas de polvo proporcionando una película

protectora uniforme.

Para el caso del aluminio utilizado en la construcción, debe tenerse en cuenta dos tipos de corrosión que afectan

gravemente el material. No sólo tiene consecuencias estéticas sino también consecuencias estructurales muy graves.

1 . 3 . 4 . O T R O S P R O C E S O S P A R A M E J O R A R L A S P R E S T A C I O N E SDEL LACADO

“Calidad Marina” es un proceso recogido dentro de los parámetros del sello Qualicoat, que mejora las pres-

taciones del lacado en ambientes muy agresivos como primera línea de mar, industriales, etc... que consiste

en pasar de rebajar la super ficie del material de 0,8 gr/m2 a rebajar entre 2 y 4 gr/m 2, lo que beneficia la

penetración y agarre del cromatizado. El proceso esta homologado por el sello Qualimarine.

“Fluororucarbonados” o “PVDF” ( laca en base fluoruropolimeros 70:30) sistemas mult icapas que ofrecen

excelentes prestaciones ante el envejecimiento y la degradación del color debido a los rayos UV, en ambientes

de alta agresividad. El sistema contempla la aplicación de 3 o 4 capas: una primaria inhibidora de la corrosión,

eventualmente una capa barrera, una capa de color y una última capa de barniz. La temperatura de horneado

llega a los 240º C. por el contrario la diversidad de colores está más limitada. Este producto cumple o sobre -

pasa las exigencias de la Norma AAMA 2605-98.

Corrosión filiforme. Es una corrosión que avanza desde el interior del perfil hacia el exterior. Tiene aspecto de filamen-

tos y su aparición generalmente se debe a una mala preparación de la superficie en el cromatizado, antes del lacado.

También puede aparecer la corrosión filiforme por la porosidad del recubrimiento o por la falta de adherencia del mismo.

Corrosión por par galvánico. La corrosión galvánica ocurre cuando dos metales se ponen en contacto y ambos

poseen potenciales eléctricos diferentes, lo que favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo.

A mayor diferencia de potencial, el material más activo será el ánodo.

En los muros cortina el par galvánico debe tenerse muy en cuenta tanto en los anclajes como en la mechas, puesto

que generalmente los dos son de acero galvanizado, zincado o pintado, mientras que el resto de uniones o torni -

llerías son de acero inoxidable, de aluminio o de zamac, que no causan problemas. El par galvánico puede evitarse

colocando separadores de materiales inertes (plásticos) entre el aluminio y los otros metales, generalmente el

acero de los anclajes y de las mechas.



Terminología

e espesor

vanizado.

montante

le r ía M12

079

23



Terminología

24

Tomando como referencia la nueva normat iva europea En 13119 “Fachadas Ligeras–Terminología” , se

denominan las partes de un muro cort ina como s igue:

Figura 18

A

3

B

D

C

9

Sección travesaño

A. Junta interna de estanqueidad

B. Cavidad con compart imentos sel lados

C. Junta externa de estanqueidad

D. Aberturas para equi l ibrado de presiones

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Elemento horizontal del armazón secundario situado en la base de la fachadaligera y que soporta por lo general los rellenos de la hilera inferior ( ventanas,vidrios, paneles).

Perfil específico continuo entrante o en voladizo ( con respecto a la alineaciónde la fachada) integrado o fijo sobre los montantes y que permite el paso de uncable.

Ensamblaje de una o varias hojas de vidrio selladas herméticamente con airepara asegurar prestaciones térmicas y acústicas mejoradas.

Perfi l de estanqueidad elastómero situado entre la cara exterior del rel lenoy el marco que lo rodea.

Pieza metálica fabricada para asegurar la conexión mecánica entre la fachaday la estructura.

Sistema formado por elementos vítreos pre-ensamblados acristalados en tallerque tiene una altura de uno o más pisos.

Pieza de metal, madera o PVC empleado alrededor de la perfilaría del acrista-lamiento o de cualquier otro relleno para asegurarlo en su marco.

Elemento horizontal del armazón secundario colocado en la parte alta de lafachada por encima de la última hilera de rellenos (acristalamientos, ventanas,elemento de relleno o puertas).

Panel de relleno o de revestimiento que comporta uno o más componentes yque se coloca en obra en un mar co.

Travesaño inferior

Guía eléctr ica

Acristalamientoais lante

Junta exter iorde estanqueidad

Anclaje

Fachada panelmodular

Calzo

Travesañosuperior

Rel leno



25

Figura 19

10

11

12

13

14

15

16

Perf i l de estanqueidad e lastómero colocado ent re la cara inter ior de unrel leno y e l marco que lo rodea.

E lemento ver t ica l de l a rmazón secundar io co locado en e l la te ra l de lafachada l igera, adyacente a una trama en esquina que puede estar formadade acristalamientos, ventanas, rel lenos o puertas.

Trozo de perf i l de ensamblaje fabr icado para asegurar la unión de perf i lesde armazón tubulares.

E lemento ver t ica l de l a rmazón secundar io que separa y por lo genera lsoporta ventanas, acristalamientos, rel lenos y puertas adyacentes.

Perfi l de r evest imiento exterior, cl ipado sobre los montantes y qu e asegurael aspecto arquitectónico.

Pr incipio de puesta en comunicación con e l exter ior de cámaras formadasen la fachada l igera . Los bur le tes de es tanque idad in te r ior aseguran lae s t a n q ue i d a d a l a i re , y l o s e x t e r i o re s fun c i o n a n c o mo p a ra g ua s . Unconjunto de o r i f ic ios de vent i lac ión y sa l idas en z ig - zag aseguran unequil ibrado de presión minimizando los efectos del v iento sobre el burleteexterior.

Pieza metál ica, por lo general de aluminio extruído, colocada en la periferiade rel lenos (acristalamientos o elementos de rel leno) que permite la trans-misión de esfuerzos por medio de los burletes de estanqueidad.

Junta interiorde estanqueidad

Montante lateral

Mecha

Montante

Tapetade montante

Equil ibradode presión

Contratapao presor

8

5

26

13

3

20



Terminología

26

Elemento de diseño de una junta que permite e l iminar las inf i l t raciones

de agua por disposi t ivos de equi l ibrado de presión de una y ot ra parte de

la piel exterior.

Este e lemento de panta l la de agua funciona por la ut i l ización de burletes

de estanqueidad, de sal idas en z ig-zag, de gotas de agua y de drenaje.

P ieza de neopreno , p lomo, madera y o t ro mater ia l adecuado, co locado

ba jo e l canto in fe r io r de una ho ja de v idr io para su co locac ión en un

marco.

Parte de una pared exterior situada entre dos elementos horizontales.

Elemento de rel leno colocado en el antepecho.

Pieza fabricada que permite el ensamblaje mecánico de un prefi l de trave-

saño tubular y un montante.

S istema de fachada, real izado en obra con e lementos dist intos y ensam-

blado enteramente en obra.

Tapones de estanqueidad dispuestos en las uniones.

Principio de puesta en obra de un acristalamiento por sellado sobre su marco

con un mínimo de fi jación mecánica para formar una fachada enteramentede v idr io .

Compuesto de baja conduct iv idad térmica incrustado en un ensamblaje

para reducir los f lu jos térmicos ent re dos mater ia les que t ienen una a l ta

conduct iv idad térmica.

Elemento horizonta l del armazón secundario que separa y por lo general

soporta ventanas, acristalamientos, rel lenos o puertas adyacentes.

Perfi l extruído, por lo general soportado por abrochamiento sobre los trave -

saños y que asegura el aspecto arquitectónico.

Coeficiente de transmisión térmica global, entre el interior y el exterior, de

uno o varios elementos de pared.

Material o película suficientemente resistente a la transmisión de vapor para

retrasar el paso de vapor de agua entre las zonas con alta humedad relat iva

y las zonas con débil humedad relat iva.

Burlete de estanqueidad apl icado ent re e l borde de la fachada l igera y la

est ructura del edi f ic io .

Pequeña abertura en la pared o un marco de ventana a través de la cual el

agua es drenada hacia el exterior del edif icio.

Deformación o combadura que sufre una estructura, relat iva a la l ínea recta

que une los apoyos, debido a las cargas que inciden sobre el la.

Pantalla de agua

Calzo de asiento

Antepecho

Panelde antepecho

Embudo

Fachada

con montante

y travesaño

Elementos

de estanqueidad

Sistema

de si l iconaestructural

Puente térmico

Travesaño

Tapeta

de travesaño

Coeficiente K (U)

Barrera de vapor

Junta periférica

Drenaje

Flecha

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32



27

Figura 20

23

25

16

4

14

23

21

13 10

18

26



Exigenciasfuncionales

29



Exigencias funcionales

30

El aislamiento térmico es un factor determinante ya que está ligado intrínsecamente con el ahorro energético.

Se sabe que si un cerramiento no aporta el aislamiento térmico adecuado, se necesitará más calefacción

(en invierno) o aire acondicionado (en verano), repercutiendo en equipos de mayor peso para la estructura

del edif icio y mayor consumo energét ico a lo largo de la v ida del edif icio. Por lo tanto, hay que tener en

cuenta que el aluminio es un material conductor y se debe asegurar el aislamiento térmico así como elegir

los materiales más adecuados de relleno con un buen coeficiente de transmisión.

Ais lam iento térm ico

Los principales casos a estudiar son los siguientes:

La fachada ligera es autoportante, los montantes están fijados a los forjados, lo que permite repartir el peso

al edif icio. La fachada l igera debe soportar, generalmente, su propio peso y la acción del v iento ya que

el efecto de otras cargas es mucho menor, y normalmente no se t ienen en cuenta en los cálculos.

El peso del aluminio, debido a su ligereza, es despreciable en comparación con las cargas de viento y el peso

de los paneles o v idrios que debe soportar, por lo que el criterio básico de cálculo es el dimensionado

en función de la f lecha admisible. Se destaca que en el caso de los travesaños, el peso del v idrio o panel

está concentrado en los puntos donde se colocan los calzos.

3.1. ESTRUCTURA

Res is tencia

Montantes a f lexotración ( f lex ión combinada con t racción)

Montantes a f lexocompresión ( f lex ión y compresión ax ia l )Travesaños

Las fachadas ligeras pueden tener numerosos puntos deficientemente aislados, llamados puentes térmicos,

es decir, zonas que permiten el flujo de energía calorífica entre el interior y exterior de la estructura, provo-

cando la fuga o ganancia de calor y condensaciones. Se localizan preferentemente en los montantes, travesaños,

anclajes y remates, así como en las entregas de l as ventanas, y en los acristalamientos si no es el adecuado.

La solución consiste en disminuir el coeficiente de transmisión térmica con la utilización de perfiles compuestos,

o la inyección de aislantes.

Figura 24Figura 23Figura 21

Montantes anclados

for jados super ior

( f l e x ot r acci ón )

Cargade viento

uniformementerepartida

z

y

x

Peso

Montantes anclados

for jados infer ior

( f l e x oc ompr e si ón )

Travesaños

Carga de vientouniformemente

repartida

Carga puntual Peso del vidrio

P/2P/2 x

y

zCarga deviento

uniformementerepartida

z

y

x Peso



31

En toda fachada ligera, y especialmente en un muro cor tina, el acristalamiento y los paneles forman la mayor

parte de la superficie de la fachada.

Según el tipo de edificio (vivienda, edificio comercial, oficinas, etc.) las proporciones variarán, ya que se debe

estudiar con antelación las funciones que debe real izar el revest imiento, de acuerdo con las necesidades

requeridas. Obviamente, tratándose de un muro cortina, se tendrá en cuenta su función visual o arquitectónica,

destacando del resto de las fachadas por su novedosa tecnología y modernidad.

El color y la textura de los materiales utilizados influirán en la belleza de la obra. Pero no sólo es un elementocon finalidad decorativa, sino que también se le exige otras funcionalidades, las mismas que cumpliría cualquier

cerramiento, es decir, cerrar y proteger de los agentes exteriores ( luz, calor, agua, viento y ruidos ).

Para eso se ha creado sistemas para evitar el contacto directo entre materiales conductores entre la zona

interior y la exterior. Las fachadas l igeras son diseñadas con rotura de puente térmico representando un

aumento significativo del ahorro energético y la sensación de confort. Se consigue separando la estructura

interna formada por los montantes y travesaños, de los elementos exteriores de sujeción de relleno mediante

materiales no conductores del cal or.

3.2. ELEMENTOS DE RELLENO

El calor, como se conoce, se puede propagar mediante la transmisión, la convección y la radiación de los rayos

solares, como veremos más adelante. La consecuencia de la rotura térmica es la resistencia a la propagación

de la energía calorífica.

En general, se busca:

Figura 25

Zona de rotura de puente térmico.Se observa que l a tapeta exter ior está completamente separadade la estructura interna por el intercalar io de poliamida.

Relleno vidr iosimple o panel

Reductor de 14 mm.

Junta clip junquil lo

Junta acr istalamiento

Presor externo

Rellenovidr iodoble

Junta inter ior

Estét ica

Seguridad

Confort

Nuevas tendencias

Transparencia, reflejos, dimensiones, formas y mantenimiento

Protección de las radiaciones, de las personas , b ienes y durabi l idad

Control de la luz, aislamiento térmico y aislamiento acúst ico

Aprovechamiento de la enegía solar




32

Para aumentar e l n ive l de seguridad de un v idr io

existen 2 posibi l idades:

Estét ica

Segur idad

Confor t

Los arquitectos se inclinan por la transparencia total

del vidrio, por lo que se han desarrollado novedosas

técnicas para transformarlo y obtener el color y la

reflexión deseada, siempre teniendo en cuenta su

limpieza y mantenimiento.

1. Control de la luz

Los muros cort ina debido a su l igereza poseen baja inercia térmica, y las f luctuaciones del so leamiento

se reflejarían en el interior, y sin protección adecuada el acondicionamiento térmico interior es excesivamente

costoso.

Para el lo hay diferentes elementos adicionales de protección que procuran disminuir el f lujo de radiaciónsolar directa incidente sobre la superficie acristalada, y no impiden la v isibi l idad desde el interior.

Templar el vidrio: se aumenta el nivel de resistencia

para evitar la rotura.

Laminar el vidrio: Adhesión de varias láminas de vidrio, garantizado la impenetrabilidad aunque se produzca

rotura del v idrio exterior. Se destacan los v idrios de seguridad física, ant iagresión o ant irrobo y ant ibala

(ver elementos de rel leno).

Figura 27Figura 26

Sistema”br ise-so le i l”

hor izonta l

A

A

Montantede

estructura

Viga soporte

Anclaje superior a fachada ligera

Tapa de extremo

Anclaje inferior a fachada ligera



33

A. Horizontales

Verticales

B. Fi jos

Orientables

Móvi les

La elección del t ipo y material depende de la orien -

tación del edificio, la latitud, las sombras a proyectar,

etc. Los mater ia les más idóneos son aquel los más

ligeros y de gran poder reflector.

Tipos

Protecciones interiores: cortinas, persianas, cortinas reflejantes, etc. pero tienen una eficacia térmica limitada.

Vidrios especiales: tal y como se explica posteriormente, hay vidrios especiales absorbentes, reflectantes,

de control solar, etc. todos ellos diseñados para limitar buena parte de la energía radiante solar. Los vidrios

con mult icapas metál icas son una buena solución.

Protecciones exteriores: reciben el nombre de parsoles o bien “brise-soleil”. Son dispositivos fijos o móviles,

exteriores al plano de fachada y susceptibles de proyectar sombras. Otras protecciones solares exteriores

pueden ser “screens” o cortinas. Se distinguen varios

tipos o diseños:

Figura 28

Anclaje superior a fachada ligera

Montante

de estructura

Tirante

Anclaje inferior a fachada ligera

Viga soporte

Tapa de extremo

Sección AA

f igura 26



34

Emitida

Convección natural

Forzada

Conducción sup. exterior =acumulación interior +conducción sup. interior

Reflejada

Irradiación incidente

Reflejada

Radiación incidente

Absorbida

Absorbida

Figura 29


Es un factor determinante para el bienestar y ahorro energét ico. Existen varios mecanismos de transmisión

de calor a t ravés de un cerramiento (recogida en la NBE- CT - 79 Condiciones Térmicas de los edi f ic ios) .

2. A is lamiento térmico

Conducción y acumulación: es el modo de transferencia en el que el calor v iaja desde una superficie del

cerramiento a una temperatura T1 a otra superficie de temperatura T2, inferior a T1.

Convección: el intercambio de calor t iene lugar cuando el aire del ambiente se pone en contacto con la

superficie de un cerramiento a una temperatura dist inta. La convección puede ser l ibre ( natural) o forzada,

dependiendo de si interviene alguna fuerza motriz ( por ejemplo el v iento ).

Radiación: es el modo de transmisión entre la super ficie del cerramiento y el ambiente mediante la absorción

y emisión de energía por ondas electromagnéticas.

Existen muchos t ipos de v idr ios, y ent re e l los los de baja emis iv idad, que reducen ext remadamente e l

coeficiente de transmisión garantizando en invierno mayor temperatura en las caras interiores de los vidrios

y condensaciones mínimas.

En las superficies tales como vidrio,

paneles, perfiles, etc. que estén en

contacto con el ambiente exterior e

interior, el calor se intercambia por

radiación y convección entre el am-

biente interior y exterior.

El ca lor a lmacenado en e l i nter ior

del cerramiento se transmite por con-

ducción entre las superficies interior

y exterior.

Las regiones del interior del cerra-

miento, zonas de aislamiento, carecen

de capacidad de acumulación de calor

y actúan por convección y radiación.

Propieda des t érmica s

Trasnsmisión energética (TE): es la cantidad de energía que atraviesa directamente una superficie. Se expresa

en un porcentaje de la energía i ncidente sobre el mismo.

Reflexión energética (RE): es la cantidad de energía reflejada por una superficie. Se expresa en un porcentaje

de la energía incidente sobre el mismo.Absorción energética (AE): es la cantidad de energía solar incidente absorbida por la superficie.

Esta absorción provoca un aumento de la temperatura de la misma irradiando hacia el interior y hacia el exterior

parte de esta energía absorbida (Ai, Ae).

Coeficiente K: es la cantidad de energía que atr aviesa un m2 de superficie por unidad de tiempo y por cada

incremento de temperatura entre ambos lados de la super ficie. Las unidades más utilizadas son (kcal/hm2ºC )

También se puede dar en (W/m 2ºK) pero en este caso normalmente se denomina U.

Factor solar (FS): es la cantidad total de energía que el sol introduce dentro del edificio. Es la suma de la trans-

misión energética (TE) más una parte irradiada hacia el interior procedente de la absorción energética (Ai).



35

La energía incidente de una ondasonora, al chocar contra una

pared, parte se transmite E †

a través de ella, otra parte

se disipa en su interior, E AI ,

y la restante se refleja hacia

su lugar de origen, E R.

Una cantidad de esta energía

reflejada se disipa por absorción

en el límite de la superficie

de la pared.

EAIEAS

ER

EI

E†

EAIEAS

ER

EI

E†

Figura 30

F u e n t e :

T e c t o n i c a .

Recepción

TL

TL

TD

Emisión

El ru ido

Generalidades. El sonido y su balance energético

El sonido es cualquier var iación de la presión, debida a las v ibraciones de las part ículas del aire, que

puede detectar el o ído humano. En general , lo que percibimos es un conjunto de perturbaciones que,

superpuestas, producen los dist intos t ipos de sonido, entre el los el ruido.

Se def ine e l ruido como cualquier sonido no deseado que interf iere con la act iv idad humana. El confort

v iene determinado según los niveles de ruido de fondo de un edificio.

En general, hay dos clases de ruidos a los que están sometidos los usuarios de un edificio:

La transmisión del ruido se puede efectuar de tres maneras distintas:

La transmisión del ruido aér eo de un local a otro, se

transmite por v ía directa al v ibrar la pared de sepa-

ración bajo la acción de las ondas incidentes.

La presión sonora excita también el resto de las super -

f icies adyacentes que provocan las transmisiones

laterales.

Ruido de transmisión externa: ruido de tráfico, maquinaria de obras públicas y fuentes de ruido externas

como equipos de aire acondicionado, de extracción, etc.

Ruido de transmisión interna: ruido de las instalaciones internas como ascensores, grupos de presión, aire

acondicionado, etc.

F u e n t e :

T e c t o n i c a .

3. A is lamiento acúst ico

Hoy en día, una de las exigencias más destacadas es el aislamiento de un edificio ( NBE- CA- 82 Condiciones

Acústicas de los Edificios). Además de los aspectos de diseño exterior y aislamiento térmico, el aislamiento

acústico contribuye de manera importante a garantizar el confort en una edificación.

Figura 31

Por vía directa a través de los paramentos: se produce a través del elemento construct ivo.

Por transmisiones laterales, por v ía estructural: se produce por la sol idarización del elemento construct ivorespecto sus colindantes.

Por impacto o parásitas, se produce a través de los debil i tamientos acúst icos producidos por la existencia

de instalaciones y otros (caída de objetos, pisadas,

vibración de equipos, etc.).



36

Las t ransmisiones directas en las fachadas se producen generalmente por e l panel opaco o las zonas

acristaladas. El aislamiento de la fachada viene determinado por el tanto por ciento que representa cada

una de las superf ic ies y se ident i f ica mediante un coef ic iente denominado ag , que corresponde a l va lor

de aislamiento acúst ico global de la fachada.

Según la norma de producto En 13830 “Fachadas Ligeras. Norma de Producto”, respecto la atenuación

acúst ica enuncia que “cuando se requiera el índice de atenuación acústica será determinado por ensayo

de acuerdo con la norma En ISO 140 - 3. Los resul tados de los ensayos serán determinados de acuerdo

con la Norma Europea EN ISO 717-1.”

Cuando hablamos de absorción, se actúa colocando materiales absorbentes que consiguen bajar el nivel de

ruido en el local emisor, pero el aislamiento no se modifica; es deci r, se acondiciona el local actuando sobre

la energía reflejada. Disminuye el nivel sonoro del local emisor y en consecuencia se reduce la energía quellega al local receptor.

Las transmisiones laterales se producen por el contacto de los f rentes de forjado, tabiques y medianerías,

con el muro cort ina. Las provocadas por tabiques y medianerías pueden el iminarse casi en su total idad,

desconectándolas del muro exterior de fachada.

Cuando hablamos de aislamiento acústico, para conseguir el nivel de ruido deseado, se impide la propagación

del sonido actuando sobre la diferencia de nivel de intensidad acúst ica en el local emisor y el del receptor.

Es decir, se actúa sobre la energía transmit ida ET.

R es e l índice de atenuación acúst ica y representa la capacidad que t iene un e lemento de atenuar la

t ransmisión del ruido. En Europa se emplea e l índice Rw que se obt iene comparando el va lor de R , en

función de la frecuencia, con un valor de referencia estándar. El valor a 500 Hz de la curva de referencia q ue

más se aproxime a la curva de los valores de R es e l va lor de Rw.

El ruido blanco t iene una distribución uniforme de energía por todo el espectro y se emplea como ruido

patrón; el ruido rosa t iene una distribución uniforme de energía en el espectro de octavas y reproduce el

ruido en el interior de un edificio. El ruido de tráfico posee una mayor energía en el rango correspondiente

a las bajas frecuencias. El ruido rosa y el ruido de tráfico se emplean normalmente como referencia para

el cálculo del nivel de aislamiento de una fachada.

El aislamiento global para todas las frecuencias depende del espectro y por lo tanto será diferente para

cada t ipo de ruido. Para determinar los aislamientos se ut i l izan ruidos normalizados en su reparto de la

energía acústica entre todas las frecuencias. Se distingue: el ruido blanco, el rui do rosa y el ruido de tráfico.

Las transmisiones parásitas, se producen fundamentalmente por las cajas de persianas, instalaciones de cale-

facción, etc.

Para atenuarlo se puede actuar de dos maneras dist intas:

Los niveles de aislamiento medidos en laboratorio siempre son más favorables ya que no t ienen en cuenta

factores como las transmisiones laterales u otros, que suponen una disminución considerable del aislamiento.

Por aislamiento

Por absorción




37

Exigencia de niveles de aislamiento acústico super iores para distintos elementos constructivos.

Limitaciones de ruidos transmitidos a vivienda por las distintas instalaciones.

Exigencia de unos tiempos de reverberación determinados para ciertos espacios públicos en función de su

volumen y actividad.

El control se llevará a cabo para garantizar su cumplimiento a través de la Certificación expedida por Laboratorio

de Acústica Acreditado para ensayos in situ, sin el cual no se otorgará la licencia de primera ocupación.

Aislamiento entre

Recinto habitable – recinto de act iv idad

Recinto habitable – recinto con instalaciones

Recinto habitable – recinto común

Recinto habitable – otro recinto, dist inta unidad de uso

Recintos habitables, misma unidad de uso

Niveles de aislamiento

> 60 dBA

> 55 dBA

> 50 dBA

> 50 dBA

> 30 dBA

Composición (mm)

6 - 12 - 4

6 - 16 - 4

23

10 - 15 - 6

L9 - 20 - 4

L11 - 12 - 6

L13 - 24 - L9

Espesor (mm)

22

26

36

31

33

29

46

Índice de aislamiento acústico (db)

33

36

2.5

38

40

41

50

Para los acristalamientos, el aislamiento a ruido aéreo se puede asegurar mediante diferentes soluciones:

A diferencia de la NBE CA 82, el CTE (Código Técnico de la Edificación) exige algu nos aspectos nuevos:

Los vidrios dobles incrementan el aislamiento, combinando vidri os de diferente espesor, o vidrios especiales

laminados que contengan resinas amortiguantes. Por otra parte, cuanto mayor sea la cámara de aire, mayor

será la atenuación, pero pueden producirse resonancias por lo que es conveniente introducir algún tipo de

absorbente en su interior.

Valores técnicos de algunos t ipos de vidrios acúst icos

Acristalamiento acúst ico y de seguridadVidrio doble de atenuación acúst ica y bajo coeficiente de transmisión térmica

Vidrio laminado con resina aislante

En resumen, e l ruido exter ior ex igi rá en pr imer lugar, un buen diseño del cerramiento, procurando que

los vidrios, sel lantes y anclajes contribuyan a la atenuación del ruido; en segundo lugar, la determinación

de las propiedades acústicas de forma experimental del cerramiento; y por últ imo, un control del aislamiento

“in situ” que presenta la fachada ya construida.

En la tabla siguiente se muestra los niveles de aislamiento al ruido aéreo entre dos locales, exigidos por el CTE:

L = laminar Fuente: Cristalglass



Elementosde relleno

39



Transformac iones de los v idr ios y t ipo log ías

Para aumentar la res istencia mecánica y seguridad, se recomienda hacer un pul ido sobre los bordes

de los v idr ios.

Los cantos más ut i l izados son los siguientes:

Arista arenada Canto pulido industrial plano

Procesos de transformación

Los principales procesos de transformación del v idrio que existen en el mercado son: cor te, pulido, manu -

facturas, serigrafiado, templado, curvado, deposición metál ica, laminado y doble acristalamiento.

Vidrio Templado: el templado térmico consiste en calentar el v idrio hasta una temperatura próxima a la de

reblandecimiento para, a continuación, enfriar bruscamente, haciendo incidir sobre su superficie aire a una

presión controlada. Así, la superficie queda sometida permanentemente a fuerzas de compresión, mientras

que el interior se somete a fuerzas de tracción. Las intensidades de estas tensiones varían de acuerdo conel gradiente térmico que se estableció en el momento de su enfriamiento, con lo que se puede obtener vidrios

templados o termoendurecidos.

Los vidrios templados presentan un aumento de la resistencia mecánica, mayor resistencia al choque térmico

y mayor seguridad. Se pueden real izar manufacturas, como taladros y serigrafías.

Esquema de rotura:

Figura 32 Figura 33

41

Los vidrios termoendurecidos nos l levan a un reforzamiento de la resistencia mecánica, pero éstos no se

consideran un producto de seguridad, ya que en caso de rotura los trozos son de una gran dimensión y pueden

ocasionar accidentes. En el proceso de transformación el enfriamiento es mucho más lento, por lo que las

tensiones superficiales son inferiores y por tanto t ienen una resistencia mecánica más baja.

Vidr ios termoendurec idos

Vidrio convencional Vidrio termoendurecido Vidrio templado

F u e n t e : A r i ñ o

Figura 34



Está compuesto por varias lunas unidas mediante láminas de but iral de poliv ini lo (PVB), material plást ico

con muy buenas cualidades de adherencia, elast icidad, transparencia y resistencia.

La caracter íst ica más sobresal iente es la res istencia a la penetración, por lo que resul ta especia lmente

indicado para la seguridad y protección de personas y bienes. Ofrece también buenas cualidades ópt icas,

mejora la atenuación acúst ica y protege contra la radiación ultravioleta.

Es un vidrio en el cual, durante el proceso de fabricación, se le han añadido óxidos metál icos que le dan

un color característ ico con el consiguiente aumento de la absorción. El v idrio coloreado se ut i l iza funda-

mentalmente como protección solar. Debido a la gran absorción de energía solar, es necesario el templado

para evitar la rotura por choque térmico.

Temple químico

Vidrio Laminado

Vidrio coloreado en masa (parsoles)

42

Figura 35

F u

e n t e : A r i ñ o

Elementos de relleno

Otra posibi l idad es primero templar el v idrio para poder manufacturalo

y luego laminar lo . Lo que se pretende conseguir es reunir todas las

cualidades que aportan los dos sistemas de tratamiento ( mejor resistencia

mecánica, seguridad, manufacturas, etc. ) .

Este t ipo de v idr io t iene más resistencia mecánica, puede soportar un

choque térmico de 200º C y es seguro.

Son v idr ios en los que se ha deposi tado, sobre una de sus superf ic ies, una o var ias capas metál icas

mediante bombardeo iónico en a l to vacío. Este t ratamiento se real iza a baja temperatura, por lo que no

afecta a la planimetr ía del v idr io . Estos t ipos de v idr ios br indan la posibi l idad de tener un gran contro l

sobre la transmisión de luz y de energía, así como conseguir diferentes aspectos estét icos. En las zonas

cl imát icas en las que e l a i re acondicionado es necesar io , es deseable l imi tar buena parte de la energía

radiante solar . Los v idr ios con mult icapas metál icas son la so lución ideal para este propósi to . También

podemos combinar estos recubrimientos con vidrio coloreados en masa, lo que provoca que el color en

reflexión cambie, dándose así un amplio rango de colores y propiedades de protección solar. Una clase

espec ia l de v idr ios con capa la const i tuyen los v idr ios bajo emis ivos en los que la capa metá l ica es

V i d r io Te m p l ad o - L a m i na d o

Vidr ios recub ier tos con capas metá l icas

En este caso, la generación de las tensiones se produce por una modificación superficial de la composición

química del v idrio. Existen dos procedimientos diferentes:

Creación de capas superf ic ia les de menor coef ic iente de di latación que e l v idr io base: e l recubrimiento

se l leva a cabo a temperaturas superiores a la de la re la jación del v idr io , cuando éste se enfr ía la parte

interior se contrae más que la superficie quedando ésta sometida a compresión.

Intercambio superf ic ia l de iones del v idr io por ot ros de mayor tamaño: en este caso, la compresión se

produce por la sust i tución de iones a lcal inos de la superf ic ie por ot ros más voluminosos. Este proceso

de cambio debe producirse a temperaturas inferiores a la de reblandecimiento del v idrio.



43

Figura 36


Figura 37


Están formados por dos o más lunas separadas entre sí por una cámara

de aire o algún otro gas deshidratado.

La separación ent re las lunas la proporciona un perf i l de a luminio en

cuyo inter ior se int roduce e l deshidratante.

El conjunto permanece estanco gracias a una doble barrera contra la

humedad.

El segundo sellante asegura la adherencia entre las dos lunas y la inte -

gridad del sistema.

Se caracter iza por ser un buen a is lante térmico, ya que t iene un bajo

coeficiente de transmisión y disminuye mucho las pérdidas de calor con

respecto los vidrios monolít icos.

Por otra parte, la superficie interior del acristalamiento permanece a una

temperatura próxima a la de la habitación, aumentando la sensación de

confort , junto a la ventana y disminuyendo el r iesgo de condensaciones

en invierno. Es recomendable para conseguir las mayores prestaciones

en aislamiento térmico y acústico, así como un mayor ahorro energético.

En los vidrios serigrafiados, se depositan en una de sus caras esmaltes vitrificables por el sistema de impresión

serigráfica. Posteriormente se someten al proceso de templado. En dicha operación el esmalte queda vitrificado

formando masa con el vidrio y adquiriendo las mismas propiedades que el vidrio templado normal, excepto

su resistencia al choque mecánico, la cual está condicionada por la superficie esmaltada, el espesor de los

esmaltes, las di lataciones, etc.

Vidr ios ser igraf iados

Vidr ios con cámara

Es un vidrio de nueva tecnología que mejora las prestaciones del doble

acr ista lamiento convencional , reemplazando el perf i l de a luminio por

un mater ia l termoplástico ( TPS). Este s istema es e l único que permite

rea l i za r e l re l leno de gases de a l to peso molecu la r combinado con

sel lados de s i l icona est ructura l .

La formulación del TPS está basada en pol i - isobut i leno, desecantes e

inhibidores de ul t rav io leta. Como gran venta ja se puede destacar que

evita el puente térmico al el iminar el separador metál ico.

El plást ico TPS permite una mayor retención de gases pesados y el sis -

tema se caracteriza por una di stribución uniforme de la temperatura en

toda la superficie de la ventana. Asimismo, mejora el aislamiento acústico

y el material es completamente reciclable.

Doble Acristalamiento TPS

práct icamente t ransparente a la radiación solar v is ible , ref le jando en cambio la radiación del infrarro jo .

Esta característ ica permite una reducción importante de la ganancia solar, a la vez que mantiene un alto

coeficiente de transmisión luminosa.



44

* Parsol : v idrio coloreado en masa.

Dimensiones

Aspecto

I luminación

Seguridad

Confort

Ahorro energético

Máximo y mínimo posibleCálculo de espesores. Teoría de placas. Simulación numérica

Reflexión luminosa. Color e intensidad en reflexión.* Parsoles. Capa superf ic ia l . Ser igraf ía

Transmisión luminosa. Color e intensidad en transmisiónParso l . Capa superf ic ia l . Ser igraf ía

Protección de personas y bienes. Laminado. Templado

Temperatura de la cara interiorCondensaciones - Cámara. Baja emisividadAtenuación acústicaProtección ul t ravio leta - Laminado

Factor so lar - Parso l . Capa superf ic ia l . Ser igraf íaCoef ic iente de transmis ión térmica - Cámara. Baja emis iv idadFachada venti lada


En resumen, para escoger el vidrio adecuado se debe plantear lo siguiente:

Consideraciones para el cálculo de espesores

Para mayor información técnica sobre los productos,

ve r “ M a n u a l d e l V i d r i o ” ( C I T A V ) o “ M E M E N T O ”

( Sa i n t - Go b a in G l a ss ) .

El cálculo anal í t ico del espesor del vidrio debe ser

determinado por el fabricante.

El espesor del vidrio debe ser el adecuado para so -

portar una carga determinada y condicionar la fl echa

del producto cuando se aplica dicha carga.Generalmente el cálculo se determina mediante la

formulación de la teor ía de f lex ión pura de placas

según Timoshenko.

Los datos necesarios para poder determinar el espe-

sor son los siguientes:

Tipo de vidrio que se desea

Emplazamiento (datos de la obra: zona geográfica,

situación del edificio, altura, situación climática, etc.)

Prestaciones técnicas

Tipo de enlace

placa apoyada en los 4 ladosplaca apoyada en los dos lados opuestos

placa encastrada en un lado

puntuales (vidrio exterior anclado)

Ángulo de la fachada

Necesidad de mecanizados

Tipología de fachada/ventana



45

Prop iedades ópt icas de l v id r io :

Factor de transmisión luminosa: cociente ent re e l f lu jo de radiación v is ible t ransmit ida a l at ravesar un

medio y la radiación visible incidente.

Factor de ref lexión luminosa: cociente ent re e l f lu jo luminoso ref le jado y e l f lu jo luminoso incidente,

medido para una incidencia casi normal .

Transmisión de energía directa: porcentaje de la energía solar que at rav iesa e l v idr io en re lación con la

energía solar incidente.

Absorción energética: parte del f lujo de energía solar incidente absorbida por el v idrio.

Factor de transmisión total de la energía solar o Factor Solar: cociente ent re la energía tota l que pasa

a través de un acristalamiento y la energía solar incidente.

Figura 38

Radiac ión inc idente

Reemit ida a l inter ior Reemi t ida a l exter ior

Ref lex ión d i recta

Transmisión directa

Puesta en obra

Coef ic iente de t ransmis ión térmica , K (U)

Para descr ibi r e l comportamiento térmico de un acr ista lamiento se def ine e l coef ic iente de t ransmisión

K el cual indica si el material es buen aislante. Dicho coeficiente depende de las características intrínsecas

del material, su espesor, de la existencia de cámara de aire así como del tratamiento superficial del vidrio.

Un valor K pequeño indica que es buen aislante térmico.

La puesta en obra de los productos vít reos viene definida y regularizada según la norma UNE 85222:1985

“Ventanas. Acristalamiento y Métodos de Montaje”. En ella se hace referencia a los principios de colocación,

galces, normas de acuñado, acristalamientos especiales, juntas, almacenamiento y montaje.

Métodos de cont ro l so lar

Dependiendo de las prestaciones técnicas que se deseen se ut i l izan diferentes t ipos de vidrio:

Vidrios coloreados en masa

Vidrios serigrafiados

Vidr ios con recubrimientos metálicos ( v idr ios bajo - emis ivos )

Vidrios aislantes

Esquema de la dist r ibución energét ica:




46

Los paneles opacos forman una parte importante del muro cor t ina, aunque variable según el diseño. Igual

que los vidrios tienen como misión las mismas funciones. Están compuestos por las siguientes superficies:

1. Cara exter ior del panel : es importante ya que de e l la depende e l aspecto exter ior y su resistencia

a los agentes atmosféricos. Los materiales generalmente utilizados son:

4.2. LOS PANELES

Metales: Chapa de acero vitrificada

Chapa de acero inoxidable

Chapa de acero corten

Chapa de cobre

Chapa de a lumin io ( esmal tada al f uego, color natural, coloreada, (aluminio fundido))

Placas de fibrocemento vit r i f icado

Placas de vidrio

Aislantes vegetales: Corcho Lino

Ais lantes minerales: Lana de v idr io

Espuma de vidrio

Poliest ireno expandido

Cloruro de poliv ini lo expandido

Poliuretano expandido

2. Cara inter ior del panel : los materiales más ut i l izados son:

Chapa de a luminioChapa de a luminio plast i f icada

Madera

Chapa de fibrocemento

3. Parte central (a is lante) : los materiales más empleados son:



47

Aislante

Aislante

Estructurainterna

Cara exterior

Cara interior

Cara exterior

Cara exterior

Estructurainterna

Rellenoadicional (fibrocemento, yeso...)

Figura 39

Figura 40

Enco lados

Tipo log ías

La p laca ex te r io r e in te r io r se

encolan al aislante para obtener

un panel rígido.

Cuando el a is lamiento térmico

c o n t r i b uye a l a r i g i d e z , e s t a s

placas pueden ser más delgadas.

Ensambladosmecán icamente

Cuando se desea real izar un pa-

nel vent i lado, e l panel exter ior

no puede pegarse; entonces se

recurre a la unión de las placas

mediante otros sistemas de fija-

ción.

Fijacióna estructurade panel

Marcode estructura

de panel de aluminio

Zona de ventilación

Aislante medio Aislante

Cara interior de panel

Travesañoestructurafachada

Fijación del conjuntoa la estructura de fachada

Sellado de siliconaestructural

Vidrio exterior



48


Figura 42

C ua n d o a d e má s d e l p a n e l

l i g e ro s e d i s p o n e i n t e r i o r -

mente de un antepecho de

a lbañ i le r ía , e l pane l puede

simplificarse ya que entoncesel cerramiento está definido

por e l con junto de pane l y

antepecho, en el que el panel

constituye únicamente la hoja

exterior.

En este caso, la placa exterior,

la interior y el aislante se fijan

por separado a la estructura

auxiliar.

Fi jados separadamente

Pane les t rasdosados

Figura 41

Marco de estructura

del panel y el vidr io

Montante estructural

Panel

aislante

Vidr io templado con cantos púlidos

Marco de

estructura

del vidr io

Sellado de sil icona

estructural




Figura 45

52

30 0

Según

montante

Perfi l de montante

Perfi l tapeta vertical

Según

montante

Perfi l de montante

Detalle lateral



Figura 46

53

Detal le arranque infer ior

Perf i l de montante

Perf i l tapeta vert ical

Detal le entrega tabiquer ia

Perf i l

de travesañoPerf i l tapeta

horizontal



Sistemade siliconaestructural

55



Sistema de silicona estructural

Figura 48

56

Figura 47

Figura 47

Sección

hor izonta l

El sistema de si l icona estructural o v idrio estructural (structural glazing), es el más novedoso de la actua-

lidad. Consiste en eliminar de la cara externa de la fachada el elemento de sujección del relleno (contratapa

o presor), para evitar l íneas marcadas de fachada y consiguiendo una superficie total de vidrio.

Para el lo, el v idrio se f i ja a una estructura (generalmente de aluminio anodizado a través de procesos de

calidad muy exigentes), ind ependiente de la estructura de la fachada, y mediante siliconas de características

especiales ( resistentes a rayos UV...) , obteniendo así módulos prefabric ados que posteriormente cerrarán

la fachada.

Se pueden incorporar ventanas (proyectantes a l exter ior o pract icables a l inter ior) que por e l exter ior

carecen de resaltes

impidiendo dist inguir los módulos pract icables de los f i jos ya que su apariencia es idént ica al t ratarse de

sistemas de ocultación de la perfi lería de base.

El peso del v idrio queda soportado por los calzos de acristalamiento, tal y

como se puede observar en la siguiente f igura, para evitar que la si l icona

trabaje a cortadura; de manera que la función de esta es evitar el despren -

dimiento debido a acciones perpendiculares a la superficie del vidrio, como

la presión o succión del viento (a tracción).

La Norma Europea EN 13022-1 hace referencia solo al sistema de si l icona

estructural empleado con perfiles de aluminio anodizado o bien sobre otros

perfiles metálicos conformes con los requisitos determinados en dichas nor-

mativas. Tampoco abarca ciertas clases de vidrio (v idrios impresos, v idrio

plano armado, serigrafiados, etc.).

Montante

estructural

Marco de estructura

soporte del vidrio

Junta de remate

interior

Elementos de estanqueidad

y para rotura de puente térmico

Fondo de junta

para sellado

Vidrio

Sellado de sil icona

estructural

Sección

vertical

Vidrio

Calzo de acristalamiento

Travesaño estructural Pieza puntual

de seguridad



57

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Vidrio de cámara

Intercalar io + sel lo pr imario

Sello secundario o sellado del doble acristalamiento

Sel lado de estanquidad

Cordón de s i l icona estructural

Superf ic ie de adhesión

Distanciador y cordón de estanqueidad

Perf i l de a luminio

Vidr io laminado

Terminología

Según la norma EN 13022 se dist inguen tres t ipos de sel lado:

Caso 1: vidrio con cámara.

La si l icona se aplica en la cara interior del v id rio

ex ter io r ( cara 2 ) , ya que e l v idr io va deca lado.

Caso 3: vidrio laminado.

El cordón de silicona se aplica en la cara 2.

5.1. TERMI NOLOGÍA Y TIPOLOGÍAS

Caso 2: v idr io con cámara.

La si l icona se aplica en la cara 4.

(3)

(5)

(7)

(8)

4 3 2 1

Figura 50Figura 49

(2)(4)

4 3 2 1(1)

(3)

(5)

(6)

Figura 51

(9)

(5)

(7)

(8)

2 1



59

5.4. PIE ZAS DE SEGURIDAD

Figura 53

Pieza de seguridad

superior

Pieza de seguridad

infer ior

Calzo

Tornillo

Precalzo

La garant ía que o f recen los fabr icantes

de s i l i cona es t ructura l es como mín imo

10 años, referente a la adherencia de su

producto.

En otros países, como por ejemplo Francia

y Alemania, la ut i l ización de estas piezas

es obligatoria.

En nuest ro país ex iste un vacío legal en

c ua n t o a l a o b l i g a t o r i e d a d d e c o l o c a r

p iezas de segur idad para es te t ipo de

f i jac ión de l v idr io . Es tas p iezas su je tan

mecánicamente e l v idr io a la est ructura

( s ó l o e n c a s o d e d e s p re n d i m i e n t o d e l

vidrio) y prácticamente no se aprecian una

vez colocadas.



61

Basesde proyecto



Bases de proyecto

62

Figura 54

Forjado

Anclaje

U n a d e l a s e x i g e n c i a s d e l o s m u r o s c o r t i n a s e r e f i e r e a l a s t o l e r a n c i a s e n e l m o n t a j e . E n e s t e c a s o ,

a d i f e r e n c i a d e l a s f a c h a d a s t r a d i c i o n a l e s , s e r e q u i e r e u n s i s t e m a d e m o n t a j e q u e p e r m i t a e l a j u s t e

p r e c i s o d e l a p o s i c i ó n e n c a d a u n a d e l a s d i r e c c i o n e s d e l e s p a c i o . P a r a e l l o s e u t i l i z a n t o r n i l l o s d e

c a l i b r a c i ó n q u e u n a v e z a n c l a d o s m e d i a n t e c u a l q u i e r p r o c e d i m i e n t o p u e d e n s e r p a r t e d e l s i s t e m a

def i n i t i v o de t ransm i s i ó n de ca rgas .

La magni tud de las desv iac iones es d i fe rente que en e l caso anter io r ( hab lamos de mm en re fe renc ia

a las fachadas l igeras y de cm en caso de la est ructura del edi f ic io) , lo que impl ica s istemas de a juste

d is t in tos .Para correg i r los e r ro res de desv iac ión de la es t ructura se sue len ut i l i za r fo r ros , agu je ros rasgados y

elementos que permitan e l a juste ampl io , aunque no de gran precis ión. Es tos e lementos se s i túan ent re

la est ructura y e l ancla je , de forma que se coloque dentro de las to lerancias de la fachada, procedién -

dose a l a jus te f ina l mediante la to rn i l le r ía so l idar ia a los pane les .

La neces idad de cons iderar to le ranc ias de impor tanc ia ob l iga a de ja r ent re la fachada y la es t ructura

separaciones que condicionan e l s is tema de ancla je en v i r tud de la excentr ic idad int roducida ent re las

cargas grav i t a to r ias y la es t ructura . Ta l separac ión condic iona igua lmente e l comportamiento ante e l

fuego , s iendo necesar io d isponer a lgún t ipo de re l leno que separe los n ive les pero que no in t roduzca

coacc iones a la fachada.

Las dimensiones de los elementos de cerramiento son muy inferiores a las luces de la estructura y v ienen

condicionadas por fabricación (hasta 6 m ). Esto implica que los apoyos habrán de real izarse en los puntos

intermedios de los forjados. Como consecuencia el cerramiento queda afectado por las f lechas inducidas

de l fo r jado que se suma a la f lecha provocada por las sobrecargas .

La fachada se sujeta al forjado del edif icio, provocándole f lexión y a su vez, a su propia estructura.

6.1. TOLERANCIAS DEL SISTEMA

6.2. TOLERANCIAS DE lA ESTRUCTURA

6.3. SENSIBILIDAD A LOS DESPLAZAMIENTOS DE LA ESTRUCTURA



63

donde:

es la f lecha en el estado final relat iva a la l ínea recta que une los apoyos;

es la contraf lecha in ic ia l (combadura) de la v iga en estado de descarga (estado 0) ;

es la variación de la f lecha de la v iga debida a las cargas permanentes inmediatamente después

de la carga (estado 1) ;

es la var iación de la f lecha de la v iga debida a las cargas var iables más cualquier deformación

dependiente del t iempo debida a las cargas permanentes ( estado 2) .

0δ

1δ

2δ

δmáx

Las diferencias de temperatura a las que están sometidos a los cerramientos plantean importantes condi-

cionantes tanto en la organización del propio cerramiento como al sistema de anclaje.

Las variaciones dimensionales del aluminio son debidas a las di lataciones y contracciones originadas por

los cambios de temperatura. Estas variaciones son función del coefici ente de dilatación térmica del material,

, y de las di ferencias de temperatura, y or ig inan en los perf i les un esfuerzo ( kg/cm2 ) .α σ

E

ε

σ Tensión en kp/cm2

Alargamiento unitario

Módulo de elast icidad en kp/cm 2

t∆σ

siendo:

la longitud del elemento a la temperatura t 0

la longitud del elemento a la temperatura t1

el coeficiente de di latación térmica

el salto térmico

α

1L

0

L

1t

Figura 55

-+=0

δ2

δ1δδ

máx

0δ

(0)

(1)

(2)

δmáx

2δ

1δ

Si tenemos un material a una temperatura y se cal ienta hasta una temperatura , el alargamiento experi -

mentado se obt iene de la expresión:1t

0t

6.4. SENSIBILIDAD A LOS DESPLAZAMIENTOS TÉRMICOS

Según la ley de Hooke, el esfuerzo producido por el alargamiento es:

Aproximadamente, la var iación de longi tud que experimenta un perf i l de a luminio somet ido a un sal to

térmico de 40ºC (40º en verano y 0º en invierno) es de 1mm por metro de longitud.

) ( 0101ttLLL −α=−=∆

tEE ∆α=⋅ε=σ

La flecha máxima sobre los elementos de la fachada l igera se obt iene de la siguiente forma:



Bases de proyecto

64

Reacción al fuego: en caso de ser solicitado, la fachada se clasificará según la norma EN 13501-1:2000.

Propagación al fuego: cuando el proyecto lo exi ja, se incorporarán en la fachada interruptores de fuego

y humo para prevenir su propagación y faci l i tar la evacuación de humos.

Durabil idad: depende de los componentes y acabados del sistema. No se somete a ningún ensayo para

evaluar su durabilidad, pero el fabricante tiene que dar algunas recomendaciones para su mantenimiento.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10 .

11.

Resistencia a la carga de viento: el sistema debe ser capaz de resist ir las cargas de viento y transmi-

t ir las a la estru ctura del edif ici o mediante los puntos de anclaje.

Peso muerto: el sistema debe soportar su propio peso y el peso de cualquier otro elemento adicional,

t ransfir iéndolos a la estructura del edif icio mediante los puntos de anclaje. Los pesos propios deben

ser calculados mediante la Norma Europea ENV 1991-1-1. 2001.

Resistencia a l impacto: si e l arqui tecto lo requiere, se deben real izar ensayos de resistencia según

la Norma Europea EN 12600.

Permeabil idad al aire: se debe real izar un ensayo según la Norma Europea 12153.

Permeabil idad al agua: se debe real izar un ensayo según la Norma Europea 12155.

Atenuación al ruido aéreo: cuando el arquitecto o constructor lo desee, se real iza el ensayo mediante

la norma EN ISO 140–3.

Transmitancia térmica: el método de cálculo y ensayo viene def inido en la norma p rEN 13947:2000.

Resistencia al fuego: si se solicita, la fachada se clasif ic a según la norma pr EN13501-2:1999.

6.5. BASES DE CÁLCULO

Cuando se ca l ienta e l a lumin io y no puede expandi rse l ib remente produce sobre los e lementos que

le impiden expans ionarse un es fuerzo que v iene dado por la fó rmula anter io r , que se t raduce en una

deformación del elemento más débil . Es decir, si el montante es más débil que el t r avesaño, se producirá

un a fa l t a d e v e r t i c a l i d a d . S i p o r e l c o n t ra r i o e s e l t r a v e s a ñ o e l má s d é b i l , s e o r i g i n a n p a n d e o s c o n

f lechas muy impor tantes .

En e l pr imer caso, la magnitud de las deformaciones impide concentrar su efecto en juntas a is ladas y,

por tanto, cada panel ha de montarse con la holgura suf ic iente como para no topar con los a ledaños en

caso de di latación ext rema. Respecto a l ancla je , la est ructura t iene que ser isostát ica para acomodar

los desplazamientos relat ivos entre el sistema y la estructura. Existen diferentes t ipologías que permiten

situar la estructura en el espacio y permit ir el desl izamiento debido a la di latación del material .

La norma UNE 85222:1985 postula el principio de independencia como sigue:

“Los productos vítreos, recocidos o templados, deben estar colocados de forma tal que en ningún momento

puedan sufrir esfuerzos debidos a:

Según la Norma Europea EN 13830: 2002, “Fachadas Ligeras–Norma de Producto”, los requisitos a tener

en cuenta para el proyecto de una fachada l igera son:

Contracciones o di lataciones del propio vidrio

Contracciones, di lataciones o deformaciones de los bast idores que lo enmarcan

Deformaciones aceptables y previsibles del asentamiento de la obra, como pueden ser las f lechas de los

elementos resistentes

Las lunas, jamás han de tener contactos entre si , evitándose igualmente el contacto vidrio–metal, salvo en

aquellos casos de perfi les y metales blandos, como pueden ser el plomo y el aluminio recocido.

En general , los contactos v idr io– v idr io , v idr io– metal y v idr io– hormigón están prohibidos”



65

Se toman las siguientes hipótesis:

La carga es uni forme en toda la superf ic ie del v idr io

La tensión máxima admisible ( σad m ) debe ser elegida según el t ipo de vidrio que se desee

Para e l cá lculo del peso propio del v idr io , e l espesor a tener en cuenta es la suma del espesor nominal

y de la tolerancia en espesor del producto

El resultado del cálculo es el espesor mínimo que debe tener el v idrio

σ

=

2

57a

P .e σ

=

2

30a

P e

Caso 1: placa apoyada

en 4 lados sometida

a una carga uni forme.

Espesor

Caso 3: placa encast rada

en 1 lado sometida

una carga uni forme.

Caso 2: placa apoyada

en 2 lados sometida

a una carga uniforme.

Flecha

3

4

72 e

a P f

α=

σβ=

2

6a

P e

3

4

72

149

e

a P f =

3

4

72

1500

e

a P f =

El cálculo del espesor de un vidrio se efectúa mediante la formulación según Timoshenko, que se reduce

al cálculo est ructura l de una placa somet ida a una carga uni forme.

En real idad se t rata de una placa r íg ida sobre apoyos e lást icos de r ig idez mucho menor que la placa, ya

que los esfuerzos se transmiten a través de la junta situada entre el v idrio y el marco.

En e l caso part icular de los muros cort ina, e l v idr io va apoyado por unos calzos únicamente en 4 puntos

( 2 en cada travesaño), situados a una distancia L/10 de los apoyos, siendo L la longitud del t ravesaño.

12 .

13 .

14 .

15 .

16 .

17.

Permeabi l idad a l vapor de agua: se deben incorporar e lementos para la evacuación del vapor de

agua y evitar condensaciones.

Equipotencia l idad: l as fachadas con una a l tura super io r a 25 m t ienen que mantener sus par tes

metál icas l igadas mecánicamente ent re s í y a l edi f ic io , asegurando equipotencia l idad con e l c i rcui to

de toma de t ierra del edif icio. Sólo se ejercita cuando el proyecto lo exi ja.

Resistencia a l choque sísmico: sólo cuando el proyecto lo sol ic i te será determinado según la loca -

l ización y las especificaciones técnicas de la zona.

Resistencia al choque térmico: según las prestaciones que se requieran se colocará un v idr io deter -

minado (endurecido o templado ).

Movimiento del edificio y térmico: la fachada l igera debe absorber los movimientos de la est ructura

del edif icio, previamente especificados por el proyect ista.Resistencia a las cargas vivas horizontales: la fachada debe resistir dichas cargas según lo especificado

en la norm a ENV 1991-1- :2001.

6.6. COMPROBACIÓN DE LOS ELEMENTOS

6.6.1. VIDRIOS

Cálculo del espesor



Bases de proyecto

66

Figura 56

β6

α

b/a ∞

7.5

149

1

2.8

46

1.1

3.3

55

1. 2

3.7

64

1. 3

4.1

73

1. 4

4.5

80

1. 5

4.8

88

1. 6

5.1

95

1. 7

5.4

101

1. 8

5.6

10 6

1. 9

5.9

111

2

6.1

116

3

7.1

140

4

7.4

146

5

7.5

14 8

Espesor del v idr io

Carga uni formemente repart ida (Pa )

Distancia más corta entre apoyos

Distancia más larga entre apoyos

Tensión máxima admisible en el v idrio (daN/cm 2)

Flecha en mm en el centro de la placaCoeficientes de forma

b

f

σ

a P e

yβα

Siendo:

Vidr io laminado Vidr io ais lante de dos hojasde v idr io monol í t ico

Vidr io a is lante con v idr iolaminado

3t = 33

2

3

1) t ...t t ( n +++

3t

2t

1t

para

41

21

.

) t t ( t

+

=

14mm d ≤

221

mm t t ±≤−

1t

2t

3t

2t

1t

3 3

2

3

1) t t ( tl +=

41

3

.

) t t ( t l +=

14mm d ≤

231 mm t t ±≤−

para

con

En la norma pr EN 13022 (proyecto de norma, no en vigor aún ) se def ine e l espesor ( ) equivalente de

los v idr ios laminados y a is lantes de la s iguiente manera:

t

Para los v idr ios habi tuales se ut i l izan los s iguientes factores:

Según estas fórmulas se hal la e l espesor de v idr io de cálculo, que debe ser mult ip l icado por un factor

corrector de equivalencia para determinar el espesor mínimo del v idrio real.

Clase de v idr io

Vidr io armado

Vidr io templado

Vidr ios laminados

Doble acristalamientos

P ≤900 Pa

P > 900 Pa

Dos hojas del mismo eTres hojas del mismo e

1. 2

0.8

0.7

1. 31. 6

1. 5

ε

Los valores obtenidos a part ir de las ecuaciones anteriores son más conservadores que los indicados en

el manual del v idrio.



67

Figura 57

Carga de vientouniformemente

repartida

z

y

x

Peso

M

admAl

calcW

M

A

N

γ

σ≤+=σ

* * A

Comprobación de la

resistencia de la sección

Caso 2

B

Apt i tud a l serv ic io

( f lecha) min

máxIE

Lqf

4

384

5=

máx

minfE

LqI

4

384

5≥

Caso 1

Se condiciona al cálculo

de la f lecha y se comprueba

la sección (caso 2 A)

El diseño de los montantes viene determinado por el arquitecto o

constructor pero normalmente van de forjado a forjado y se sujetan

mediante los anclajes. Por lo general, se suele dejar libre el extremo

infer ior (para absorber las di lataciones) consiguiendo así que las

cargas vert icales provoquen tracciones y no compresiones.

El montante está sometido a la acción del v iento, a lo largo de su

longi tud, y a l ax i l provocado por su peso propio y las cargas, ta l

y como se indica en el esquema siguiente:

Según la NTE la flecha admisible para los elementos estructurales es:

1/300 para acr is ta lamiento s imple.

1/500 para acr is ta lamiento doble o e lemento opaco.

Montantes

En ambos casos se deben real izar las dos comprobaciones anteriormente mencionadas.

6.6.2. PERFILERÍA

Se d is t ingue ent re e l cá lcu lo de los montantes y los t ravesaños . E l proyect is ta debe a tender a dos

comprobaciones:

Diseño

Se debe comprobar que la tensión de cálculo de la sección solicitada no sobrepase la tensión admisible

del material .

Se debe comprobar que la f lecha inducida no sobrepase los valores establecidos por las normas.

Caso 1: El proyect ista quiere calcular la inercia necesar ia para los perf i les de la obra.

Caso 2: Se parte de un perf i l determinado.

Se pueden dar dos situaciones:

Flecha máxima admis ible

Comprobación de la res istencia de la sección del perf i l



Bases de proyecto

68

Figura 58

M

admAl

y

y

x

xcalc

W

M

W

M

γ

σ≤+=σ

* *

max

xEf

qLI

4

384

5=

) ( 2243

24bL

Ef

qbI

max

y −=

x

maxEI

qLf

4

384

5=

) ( 2243

24bL

EI

qbf

y

max −=

A

Comprobación de la

resistencia de la sección

Caso 2

B

Apti tud a l serv ic io

( f lecha)

Caso 1

Se condic iona a l cá lculo

de la f lecha y se comprueba

la sección (caso 2 A)

Acción del viento

Peso v idr io

Acción del viento

Peso v idr io

admAlσ

Mγ

N*

A

M*

W

q

L

E

I

Carga puntual Peso del vidrio

y

z

P/2P/2 x

Carga de vientouniformemente repartida

Según la NTE la f lecha admisible para los elementosestructurales es:

1/300 para acristalamiento simple.

1/500 para acristalamiento doble o elemento opaco.

El travesaño está sometido a una f lexión biaxial , debido en primer lugar, a las cargas verticales a su peso

propio y el peso de las lunas o paneles que debe soportar; y sometido, a la vez, a las cargas de viento que

provocarán una f lexión en el plano horizontal.

Travesaños

En el caso 1, una vez conocida la inercia y tipo de sección, esta debe ser comprobada. En el caso 2, la sección

elegida debe verificar los dos criterios.

Siendo:

Esfuerzo normal de la sección mayorado

Área de la sección

Momento f lector mayorado debido a la acción del viento

Módulo resistente de la sección

Tensión admisible del aluminio, depende del t ipo de aleación.

= 1.1,coeficiente de minoración del material

la carga de viento uniformemente repartida, calculada según la Norma Básica NBE AE-88 “Acciones

en la edi f icación” , desarro l lada en la NTE ECV-88 “Estructuras. Cargas de V iento”

La longi tud del montante

Módulo de elasticidadMomento de inercia de la sección en el eje considerado



69

M x

M y

W x

Wy

q

L

EI

admAlσ

Mγ

Siendo:

Momento flector mayorado debido a la carga de viento

Momento flector mayorado debido al peso del v idrio

Módulo resistente de la sección según el eje x

Módulo resistente de la sección según el eje y

Tensión admisible del aluminio

= 1.1, coeficiente de minoración del material

la carga de v iento uni formemente repart ida, calculada según la Norma Básica NBE AE - 88

“Acciones en la edif icación”, desarrol lada en la NTE ECV-88 “Estructuras. Cargas de Viento”

La longitud del t ravesaño

Módulo de e last ic idadMomento de inercia de la sección en el eje considerado

Recordatorio:

Los pr incipales esfuerzos que actúan sobre una fachada l igera son los debidos a la acción del v iento

y en menor medida los originados por su peso propio.

La carga teórica del v iento que actúa sobre una fachada, atendiendo a presiones y succiones, se deduce

y calcula mediante la NBE AE - 88 “Acciones en la Edi f icación” .

Como norma general se acepta que los montantes de la fachada l igera aguantan por s í so los la carga

de viento y que los travesaños únicamente deben aguantar el peso propio de los elementos que gravitansobre el los.

En consecuencia debe tenerse presente que si un mismo perfi l se ut i l iza como montante y como travesaño,

en un caso se considerara su momento de inercia respecto a los ejes X-X y en el otro respecto a los ejes

Y - Y ( ver recapi tulat ivo de perf i les en págs. 78 y 79) .

En el ámbito de cargas se efectúan las hipótesis siguientes:

Para ca lcu la r la res is tenc ia mecánica de los e lementos de una fachada l igera debe a tenderse a dos

conceptos:

Comprobación de los E.L.U (Estados Límites Ult imos): el coeficiente de trabajo no puede sobrepasar los

valores mínimos admit idos (momento resistente) .

Comprobación de los E.L.S ( Estados L ímites de Servic io) : la f lecha no puede sobrepasar los l ímites

marcados.

En e l caso de las fachadas l igeras t ipo MURO CORTINA, esto es, pasando por delante de los for jados y

sujetos en dos puntos por los anclajes, los montantes deben aguantar, según lo expuesto anteriormente,

una carga de v iento apl icada a una superf ic ie rectangular ta l como se muest ra en la f igura 58:

Montantes

Después de real izar las dos comprobaciones (A y B) en el caso 1 se el ige la sección de mayor inercia.

En el caso 2, la sección elegida debe verif icar los dos criterios.

6.7. EJE MPLO D E CÁ LCULO



Bases de proyecto

70

En el caso de fachadas l igeras t ipo FACHADA PANEL, es decir, las fachadas l igeras insertadas entre los

forjados, la carga de viento que deben aguantar los montantes es una superficie trapezoidal como se indica

en la f igura 60:

Dado que los montantes pueden asimilarse, en lo que a cálculos estát icos se refiere, a unas vigas con sus

extremos simplemente apoyados o con un extremo empotrado y el otro a poyado, y sometidas a una distribu ción

de carga. Dichas cargas serán rectangulares si se trata de un muro cort ina y trapezoidales en el caso de

fachada panel, puesto que los travesaños en este caso contribuyen al reparto de carga al estar sujeto a los

forjados. En cualquier caso siempre se ha de permit ir la l ibre di latación del montante.

Los casos posibles a calcular en los montantes según lo expuesto en la introducción precedente son los

siguientes:

Figura 59

Figura 60



71

Ante la di f icul tad de l levar a cabo un empotramiento próximo al “empotramiento teór ico” , ya que para

cada caso se ha se l levar a un laborator io de ensayo; s istemát icamente, se opta por real izar e l cá lculo

según el caso primero con el montante bi-apoyado.

Para los t ravesaños hor i zonta les , t a l y como hemos d icho con anter io r idad, se cons iderará que só lo

aguantan la carga vert ical de los elementos que gravitan sobre el los. En consecuencia se puede considerar

el t ravesaño como una viga simplemente apoyada por sus extremos y sometida a la acción de dos cargas

puntuales equidistantes de los ext remos, cuya s i tuación es coincidente con los calzos de apoyo, de los

vidrios o paneles, o con las f i jaciones de los elementos pract icables.

Travesaños

b

La situación de los calzos o f i jaciones es el corres -

pondiente a la distancia de los extremos de los

travesaños.

El valor de corresponde a 1/10 de la longitud total

a del travesaño, que viene especificado por la norma

UNE 85222.

b_

_

_

Figura 61

Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4

Figura 62

P/2 P/2



Bases de proyecto

72

Excepcionalmente en los travesaños, a causa de su longitud ( luz entre montantes) puede ser preciso tener

en cuenta que también e l los soportan la carga de v iento, con lo cual s i los seguimos asemejando a una

viga podremos considerarlos como vigas simplemente apoyadas en sus extremos y con una carga triangular

que debe soportar.

Esfuerzos t ransmi t ido s

Los esfuerzos que las fachadas l igeras t ransmiten, a t ravés de los ancla jes, a los for jados o est ructuras

portantes de las que se suspenden y apoyan son:

Cargas ver t icales

correspondientes a l peso

propio y total de un módulo

completo del muro y apl i -

cado en el anclaje.

Figura 63

b b

a

Figura 64

Figura 65



73

Cargas hor izontales

perpend icu la res a l p lano

de la fachada y que corres-

ponden a la carga de viento

sobre un módulo completo

del muro cortina y aplicada

en el anclaje.

Empuje por di latación térmica

El empuje transmitido por la di latación térmica vendrá expresado por:

Si se cal ienta el aluminio y no puede expandirse l ibremente produce sobre los elementos que le impiden

expansionarse un esfuerzo que viene dado por la fórmula anterior, que se traduce en una deformación del

e lemento más débi l . Es decir, s i e l montante es más débi l que e l t ravesaño, se producirá una fa l ta de

vertical idad. Si por el contrario es el travesaño el más débil , se originan pandeos con f lechas muy impor-

tantes.

Para evitar este efecto deben disponerse juntas de di latación que permiten que el material se di late l ibre-

mente.

Los Muros Cortina están sometidos a unas variaciones dimensionales debidas a las di lataciones y contra-

cciones or ig inadas por los cambios de temperatura. Estas var iac iones son función del coef ic iente de

dilatación térmica del material , , y de las diferencias de temperatura, y originan en los perfi les un esfuerzo

(kg/cm 2) .

α

σ

Según la ley de Hooke: E⋅ε=σ

E

ε

σ Tensión en kp/cm2

Alargamiento uni tar io

módulo de elasticidad en kp/cm2

t∆α

Luego: tE ∆α=σ

EMPUJE (Kg) = x SECCIÓN DEL PERFILσ

Figura 66



Bases de proyecto

74

La magnitud, de la contracción o di latación, que hay que prever para dimensionar las juntas de di l atación

por causas térmicas viene expresada por:

Dado que en nuest ro país la máxima dispers ión térmica se considera que es de 42ºC, e l a largamiento

máximo por metro de perf i l será:

Es por e l lo que a efectos de dimensionado de juntas de di latación será suf ic iente con prever 1mm por

metro puesto que con e l lo se consiguen absorber las di lataciones independientemente de la época del

año en que se mecanice, monte y acabe la obra.

Caso práctico de cálculo de una fachada

Part iendo de las cargas de v iento establecidas en la NBE-AE-88 y sabiendo que e l proyecto contempla

una fachada l igera const i tuida por un muro cort ina convencional con las caracter íst icas dimensionales

que def in imos a cont inuación, vamos a calcular la perf i ler ía de montantes y t ravesaños requerida y e l

acristalamiento mínimo necesario.

l t l l ⋅∆⋅=⋅=∆ αε

d l <∆

mmmC l 966.01000º4210236

=⋅⋅⋅=∆−

Figura 67



Bases de proyecto

76

q= 238 Kp/m2

Luego

La distancia entre anclajes es de 3.500 mm.

La f lecha máxima según NBE- AE - 88 es de L/300 ó 15 mm.

Cálculo de los montantes

Podemos ut i l izar un perfi l según catálogo (ver pág. 78, ref. 10257), cuyos valores son:

P = q x S = 238 x 1,2 x 3,5 = 999,6 Kp

fma x = L/300 = 11,66 mm

I xx = 706,12 cm4 > 687,2 cm4

W xx = 65,58 cm3 = 65,18 10 3 mm3

Solo nos queda la comprobación de los ELS y los ELU

Entonces, con los datos anteriores comprobamos si cumplen la hipótesis según la ecuación:

= = 1039.97 Kp/cm2 = 104 N/mm2 < 118.2 N/mm267785.375

65.18σ

adm

W

M *

*

σ≤

donde:

siendo

2

22

/2.11810.1

/130

10.1

/1300mm N

mm N cmkp

M

adm===

γ

σ=σadm

*

8350102.1238

22⋅⋅⋅

−

M*= M = 1.50M = 1.50 ( ) =1.55 ( ) = 67785,375 Kpcmsγ8

2

qL

ELS: Se cumplen puesto que hemos part ido de la f lecha aceptada como imposición. Con la nueva inercia

(706,12 cm4) la f lecha previs ta es de 1.12cm < L/300 cm .

ELU: debemos comprobar la sección del perf i l y verif icar que la tensión de cálculo sea inferior a la tensión

admisible del material , es decir:

W xx = 65.18 cm3 = 65.18 103 mm3

s = coeficiente de mayoración de las cargas

M = coeficiente de minoración del materialγ

γ

4

33

2,68716.1000.700384

3506.9995

384

5cm

Ef

PL I =

⋅⋅

⋅⋅

==

Figura 69

3.500



77

Como se ha indicado en el calculo de espesor de vidrio,el peso del acristalamiento es de 120 Kg.

Por estét ica l imitaremos la f lecha máxima de los travesaños a 3 mm.

adm

W

M *

*

σ≤

Cálculo de los travesaños

Luego

Podemos ut i l izar el perfi l encontrado según catálogo (ver pág. 79, ref 10165), cuyos valores son:

Iyy = 8.52 cm4 = 8.52 10 4 mm4

Wyy = 3.27 cm3 = 3.27 103 mm3

Solo nos queda la comprobación de los ELS y los ELU

donde:

siendo

Wyy = 3.27 cm3 = 3.27 103 mm3

Igualmente comprobamos si se cumple la hipótesis:

= = 297 Kp/cm2 = 29.7 N/mm2 < 118.2 N/mm297 2

3.27σ

s = coeficiente de mayoración de las cargas

M = coeficiente de minoración del materialγ

γ

2

22

/2.11810.1

/130

10.1

/1300mm N

mm N cmkp

M

adm===

γ

σ=σadm

*

M*= M = 1.35M = 1.35*12*P/2 = 1.35*12* 60 = 972Kpcmsγ

( )4

22

2208.6

3.0000.70012

121204

312120

4

3

12cma L

Ef

pa I =

⋅⋅

−⋅⋅⋅=⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛−=

ELS: Se cumplen puesto que hemos part ido de la f lecha aceptada como imposición. Con la nueva inercia

obtenemos el valor de 2.1 mm < 3mm.

ELU: debemos comprobar la secc ión de l per f i l y ve r i f icar que la tens ión de cá lcu lo sea in fe r io r a la

tensión admisible del material , es decir:

Figura 70

P / 2 P / 2

1.200

120 120



Bases de proyecto

78

2 4 0

1 9 0

1 8 0

1 6 0

1 5 0

1 4 0

1 2

0

1 1 0

1 0 0

9 0

8 0

6 0

5 0

4 0

2 0

52

IXX’: en cm4

IXX’: en cm3

V

Referencia Perimetro Inercia sin refuerzo Inercia con refuerzo

10160

10257

10159

10256

10255

10158

10157

10254

10169

10253

10156

10155

10252

10166

10165

0.690 ml

0.590 ml

0.570 ml

0.530 ml

0.510 ml

0.490 ml

0.450 ml

0.430 ml

0.410 ml

0.390 ml

0.370 ml

0.330 ml

0.310 ml

0.290 ml

0.250 ml

1698.8 cm4

114.7 cm3

706.12 cm4

65.58 cm3

589.52 cm4

58.87 cm3

504.95 cm4

50.64 cm3

403.44 cm4

44.64 cm3

298.30 cm4

37.56 cm3

181.89 cm4

27.87 cm3

152.65 cm4

24.69 cm3

116.05 cm4

20.95 cm3

93.13 cm4

17.80 cm3

61.65 cm4

13.41 cm3

30.99 cm4

8.84 cm3

22.42 cm4

6.83 cm3

12.11 cm4

4.53 cm3

2.24 cm4

1.28 cm3

4439.99 cm4

336.45 cm3

Tubo acero

140 x 40 x 4

70 x 40 x 4

2092.57 cm4

202.19 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

40 x 40 x 4

1974.97 cm4

197.41 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

40 x 40 x 4

1065.62 cm4

117.69 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

964.11 cm4

113.04 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

858.97 cm4

107.75 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

528.96 cm4

77.98 c m3

Tubo acero

100 x 40 x 4

347.02 cm4

56.98 cm3

Tubo acero

80 x 40 x 4

310.42 cm4

53.70 cm3

Tubo acero

80 x 40 x 4

186.07 cm4

36.37 cm3

Tubo acero

60 x 40 x 4

154.59 cm4

32.13 cm3

Tubo acero

60 x 40 x 4

64.20 cm4

17.12 cm3

Tubo acero

40 x 40 x 4

26.71 cm4

8.34 cm3

Tubo acero

20 x 40 x 2

16.40 cm4

5.85 cm3

Tubo acero

20 x 40 x 2

X X’



79

IYY’: en cm4

IYY’: en cm3

V

Referencia

Inercia

sin refuerzo

Inercia

con refuerzo

8.52 cm4

3.27 cm3

10165 10166 10252 10155 10156 10253 10169 10254

14.24 cm4

5.48 cm3

16.87 cm4

6.49 cm3

19.09 cm4

7.34 cm3

24.17 cm4

9.29 cm3

27.20 cm4

10.46 cm3

32.82 cm4

12.62 cm3

35.73 cm4

13.74 cm3

Tubo acero

20 x 40 x 2

30.1 cm4

11.6 cm3

Tubo acero

20 x 40 x 2

27.5 cm4

10.6 cm3

Tubo acero

40 x 40 x 2

52.3 cm4

20.1 cm3

Tubo acero

60 x 40 x 2

73.0 cm4

28.1 cm3

Tubo acero

60 x 40 x 2

76.0 cm4

29.2 cm3

Tubo acero

80 x 40 x 2

96.3 cm4

37.5 cm3

Tubo acero

80 x 40 x 2

100.2 cm4

38.5 cm3

5 2

20 40 50 60 80 90 100 110

150140120 160 180 190

Y Y’

Referencia

Inercia

sin refuerzo

Inercia

con refuerzo

38.37 cm4

14.76 cm3

10157 10158 10255 10256 10159 10257

46.80 cm4

18.00 cm3

52.98 cm4

19.99 cm3

56.18 cm4

21.61 cm3

63.74 cm4

24.52 cm3

66.80 cm4

25.69 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

Tubo acero

120 x 40 x 4

Tubo acero

120 x 40 x 4

Tubo acero

120 x 40 x 4

40 x 40 x 4

Tubo acero

100 x 40 x 4

147.7 cm4

56.8 cm3

142.5 cm4

54.8 cm3

151.9 cm4

58.4 cm3

201.1 cm4

77.4 cm3

204.2 cm4

78.5 cm3

118.4 cm4

45.6 cm3

Tubo acero

120 x 40 x 4

40 x 40 x 4



Fachadasventiladas,respirantesy fotovoltaicas

81



82

Figura 71

Piel exterior

Cortina interior (opcional)

Cortina exterior (opcional)

Doble acristalamiento

Zona opaca

W

Material aislante

1 / 3

h

Fachadas ventiladas,respirantes y fotovoltaicas

Actualmente se está extendiendo el uso de fachadas acristaladas para los revest imientos, con la f inal idad

de buscar una nueva forma de embel lecer e l edi f ic io , dar uni formidad, sensación de l ibertad y aportar

al mismo t iempo gran cant idad de luz natural. Pero este t ipo de fachadas presenta algunos inconvenientes

derivados de las pérdidas de energía y aislamiento. Las fachadas vent i ladas, a diferencia de las conven-

c ionales, se basan en e l a le jamiento ent re e l parámetro externo y e l interno, que proporciona grandes

ventajas advenidas de la economía de energía l igadas al confor t térmico.

El a i re de la cámara vent i la la fachada y reduce la cant idad de energía del inter ior . Se puede efectuar

diferentes t ipos de vent i lación, ut i l izando diversos t ipos de materiales en la fachada interior, manteniendo

la fachada exterior uniforme.

La parte interior debe ser const ituida por materiales aislantes y materiales absorbentes. Es conveniente

también colocar cort inas en el interior de la cámara para reducir el máximo posible la cant idad de energía

en la segunda fachada.

Para reducir la cant idad de energía consumida debida a la c l imat ización y aumentar e l confort térmico

del edi f ic io es necesar io estudiar y opt imizar e l d iseño de cada fachada, ut i l izando las más novedosas

herramientas ( análisis de cálculo numérico) y los materiales adecuados.

El sistema de fachadas es muy novedoso y generalmente están formadas por dos muros cort ina o un muro

cort ina en el exterior y otro t ipo de cerramiento en el interior. La fachada vent i lada proporciona protección

y mejora el confort térmico, gracias a la cámara de aire que queda entre muros, diseñada especialmente

para aumentar el aislamiento térmico y/o acúst ico.



83

Posición del sol

Temperatura ambiente

Radiación solar

Velocidad del v iento

Dirección del v iento

Humedad relat iva

Información meteorológica

Geometría y propiedades termofísicas de los elementos de la fachada

Tipo de convección (natural, mixta o forzada)

Tipo de canal (abierto , cerrado)Temperatura del aire interior

Datos del canal del aire

Temperatura del aire en el interior de la fachada o edificio

Temperatura de las paredes interiores

Temperatura en cada zona de la fachada

Datos del canal del aire

Temperatura del aire en el interior de la fachada o edificio

Temperatura de las paredes interiores

Datos del interior

Datos de sal ida Temperatura en cada zona de la fachada

Flujo de calor

Max. Min. y valor medio de las temperaturas

Todos los valores pueden ser instantáneos o en función del tiempo

7. 1. ANALISI S DE L A FACHADA

La vent i lación de las fachadas se efectúa por convección natural, mixta o forzada. La convección natural

se produce por “efecto chimenea” a causa del calentamiento del a i re , evacuando la energía absorbida

por los cr is ta les. En consecuencia se reduce la componente de radiación indirecta del factor so lar y

disminuye la temperatura superficial del acristalamiento interior.

Hay programas informáticos que calculan los f lujos de energía, teniendo en cuenta tanto el f lujo vert ical

como el horizontal.

A menudo se insta la dentro de la cámara de a i re una persiana o elementos de protección solar , que

permi te var ia r sens ib lemente e l fac to r so la r, l a t ransmis ión luminosa , la tempera tura super f ic ia l y e l

coeficiente de transmisión térmica, sin tener que variar el v idrio exterior.

Para ana l i za r e l f lu jo de energ ía de una fachada vent i lada se neces i ta in t roduc i r en e l programa de

simulación una serie de datos o “ inputs” que hay que tener en cuenta:

Cuando hablamos de vent i lación forzada, se actúa sobre la velocidad de convección, controlando el f lujo

de a i re que ent ra y, por tanto, la temperatura superf ic ia l , pudiendo incluso recuperar energía térmica

por acumulación pasiva o con intercambiador de calor.

El t ipo de acr ista lamiento para revest i r la fachada se e l ige según los requerimientos que se ex i jan, pero

es habi tual ut i l izar cr is ta les del t ipo semirreflectantes monolít icos, o serigrafiados, para la piel exterior,

pudiendo jugar con dist intos tonos para aportar una ópt ima transmisión luminosa y reflejos de imágenes;

y un doble acristalamiento en la parte interior, proporcionando al edif icio aislamiento acúst ico y térmico.



84

Cuanto menor sea e l parámetro , mejor será e l d iseño de la fachada.i pη

I

PFIG=i pη

i pηPara comparar los diferentes modelos y estudios de las fachadas se ut i l iza el parámetro ,

que compara la ganancia interior respecto la radiación solar incidente (I), y se define con la expresión:

Figura 72

O C C

N S R

O T R

I C C

T S R

I T R

T S E

F O G

Te T i

F I G

A E G


El f lu jo de ca lor y e l ba lance de energía de la fachada se muestra en la f igura s iguiente:

El f lu jo de calor exter ior o ganancia exter ior , F O G ( Facade Outdoor Ga ins ) , es tá fo rmado por e l f lu jo

de convección ( O C C ) , de radiación ( O T R ) y la ganancia solar ( N S R ) :

NSR representa exactamente la radiación solar incidente menos la porción reflejada por la fachada.

La ganancia inter ior, F I G ( Facade Indoor Gains) , está formada por la contr ibución de la radiación solar

( T S R ) , radiación térmica ( I T R ) y la convección del calor transmit ido ( I C C ):

La energía almacenada por todos los elementos de la fachada, T S E , la obtendremos haciendo el balance

global mediante la expresión:

Siendo AEG la ganancia del aire del canal.

Cuando se t rata de reducir la ganancia inter ior FIG, se suele hablar de la ganancia tota l o neta, l lamada

P F I G, y por lo tanto exist irá una componente negat iva para equil ibrar el balance:

La energía que se t iene que compensar mediante los aparatos de aire acondicionado es PFIG.

FOG = NSR + OCC + OTR

FIG = TSR + ITR + ICC

FOG = FIG + TSE + AEG

FIG = PFIG - NFIG



85

Casos sin venti lación

Caso estándar con e l canal cerrado1

2

Fachada convenc iona l fo rmada por una ventana y zona opaca . La ventana es tá fo rmada por dob le

acr ista lamiento y la zona opaca es igual que en e l caso estándar de la f igura.

Fachada convencional (s in canal de a i re) formada por un doble acr ista lamiento, manteniendo como

el caso estándar, un vidrio monolít ico semirreflectante y un vidrio aislante en el interior.

Fachada convencional con una zona opaca formada por paneles t ipo TIM y una ventana. Igual que en

el caso anterior pero la zona opaca se sust ituye por paneles t ipo TIM.

Fachada convenc iona l , fo rmada por una zona con pane l t ipo PCM y una ventana . Igua l que e l casoanterior pero se sust ituye la zona opaca pero con un panel t ipo PCM.

3

4

5

Figura 73

Te

T i T i

Te

T i

Te

Fachada convencional Fachada con doble

acr ista lamiento

Fachada con canal

cerrado

Casos con venti lación

1

2

3

4

5

Caso estándar (ver f igura)

Caso estándar pero todas las fachadas acr istaladas ( s in zonas opacas)

Caso estándar con una cort ina en e l canal , tapando la mitad del área

Caso estándar con un 50% de zona opaca en la piel interior

Caso estándar con un 50% de zona opaca con paneles t ipo TIM*

7.2. TI POLOG ÍAS

Los casos más t ípicos y estudiados en condiciones estándar son los siguientes:



86

Factor de transmisión

Absorbancia

Emisiv idad

Conductiv idad térmica

= 0.85

= 0.08

= 0.84

= 0.1W/mK

π

α

ε

κ

Densidad

Calor especí f ico


Emisiv idad

= 7.900 kg/m3

= 477 J/KgK

= 14.9 W/mK

= 0.9

σ

Cp

κ

ε

Densidad

Calor especí f ico


Calor latente

Temperatura de fusión

= 608 kg/m3

= 1426 J/KgK

= 0.22 W/mK

= 0.9

= 19.5º C

σ

C p

κ

L

Tm


TIM ( Transparent Isulation Materials): clase de

panel formado por 0.04m de material, situado

entre dos láminas de vidrio de 4mm, de carac -

terísticas:

7.3. FACHADAS RES PI RANTES Y FACHA DAS VENTI L ADAS

P C M ( P h a s e C h a n g e M a t e r i a l s ) : c l a s e d e

panel formado por un mater ia l ensamblado

entre dos láminas de acero pintadas de negro

de característ icas:

El PCM t iene unos 0.05m de espesor y está

formado por un mater ia l que t iene las carac-

ter ís t ic as s iguientes:

Este t ipo de paneles se ut i l izan para acumular energía en el canal de forma pasiva.

Del estudio de los diferentes casos se concluye que, en primer lugar, la elección del t ipo de vidrio es funda-

mental, pero puede per feccionarse combinando zonas opacas, mediante canales vent i lados o paneles t ipo

TIM o PCM.

A parte de las t ipologías dist inguidas según el método y material ut i l izado para su construcción, nos refe -

rimos a las fachadas vent i ladas o respirantes en función del sistema de acondicionamiento de la cámara

interior.

Figura 74

Vidrio interior

Sil iconaestructural

Membranarespirante

Estructura portante

Hoja interior paramantenimiento

Junquillo

Junta deacristalamiento

Protección solar

Vidrioexterior

Pieza deseguridad



87

Fachadas vent i ladas

Simples de fabricar

Necesitan l impieza regular

Temperaturas interiores inferiores

Buen aislamiento térmico y acúst ico

Protección mediante cort inas de protección solar

pero sujetas a mantenimiento

Figura 75

Orif iciode respiración

E x t e r i o r I n t e r i o r

Te

T i

Figura 76

Abrir paramantenimiento

E x t e r i o r I n t e r i o r

Te

T i

A d i fe renc ia , las fachadas vent i ladas t ienen una

cámara de a i re tota lmente abierta a l exter ior , por

donde ci rcula e l a i re l ibremente, lo cual requiere

mayor mantenimiento. Una de las venta jas de las

v e n t i l a d a s e s q ue s e c o n s i g ue n ma yo re s c o e f i -

cientes térmicos en verano e invierno.

Se l laman fachadas respi rantes aquel las que se

caracterizan por estar const ituidas por una cámara

de dimensiones rest r ingidas, de manera que sólo

existe una membrana que iguala la presión exterior

e inter ior de cámara y ev i tar as í condensaciones.

La pr incipal venta ja es que no requieren manteni -

miento en el interior de la cámara.

En resumen, se enuncia en la s iguiente tabla sus caracter íst icas esencia les:

Fachadas respirantes

Tecnología de fabricación elevada

No t iene mantenimiento

Temperatura interior elevada

Buen aislamiento térmico y acúst ico

Protección mediante cort inas de protección solar




88

De forma pasiva: según la orientación del edif icio, los materiales ut i l izados, se aprovechan para acl imatar

el edif icio y proporcionar luz solar.

De forma activa: la energía solar se aprovecha para la calefacción (captación de energía térmica) o bien

se genera electricidad.

Se pueden instalar en las ventanas, paneles individuales o en toda la fachada.

Es una energía l impia, renovable, ecológica e inagotable.

De fáci l modulación, larga duración, es s i lenciosa.

Requiere poco mantenimiento.

Evita la gran dependencia energét ica externa.

No t iene l ímites: puede instalarse en cualquier lugar.

No hay pérdidas de transporte de energía, se obt iene en el mismo lugar de consumo.

Las fachadas integradas sust ituyen materiales de obra por lo que ahorra costes de construcción.

Cuidan la estét ica del edif icio y el control de la luz.

El excedente de electricidad se remunera inyectándose a la red de la compañía eléctrica.

Monocristal inas: son costosas de fabricar pero se obt iene un buen rendimiento energét ico.

Policristalinas: son menos costosas que las anteriores, por no ser puras, y en consecuencia su rendimiento

es menor.

Amorfas: son más económicas que las anteriores pero t ienen una vida út i l muy corta y el rendimiento no

es muy alto.

Principio de la generación de la energía fotovoltaica

El concepto de desarrollo sostenible y la cultura medioambiental giran en torno de temas como la preocu-

pación por la extinción de los recursos fósiles. Las energías renovables, además de ser limpias e inagotables,

concuerdan con el ecosistema y procuran tal desarrol lo sostenible.

La energía solar fotovoltaica es una de las principales tecnologías, aplicadas hoy en día, por su disponibilidad

tanto en el ámbito personal como industrial .

Actualmente e l método más ut i l izado para producir energía e léct r ica es e l que prov iene de los paneles

fotovoltaicos. El interés que t ienen hoy muchos arquitectos por la captación solar ha desarrol lado nuevas

tendencias y avanzadas tecnologías. El uso de paneles fotovol ta icos se está extendiendo y su coste es

más razonable si se plantea su uso en una viv ienda o edificio en la fase de proyecto.

Los sistemas fotovoltaicos son perfectamente integrables en una fachada l igera y cubiertas.

Las células fotovoltaicas están formadas por materiales semiconductores (si l icio) los cuales transforman

la radiación solar que reciben en e lect r ic idad. Estas células se agrupan formando paneles o módulos

fo tovo l ta icos , conectados ent re s í de manera que crean un generador fo tovo l ta ico . Normalmente se

protegen con un vidrio y t ienen una superficie entre unos 0.5 y 1m2. Existen varios t ipos de células:

Las fachadas que incorporan sistemas fotovoltaicos presentan grandes ventajas:

7. 4. FACH ADAS FOTOVO LTAI CAS

La energía solar se puede aprovechar de dos formas dist intas:



Normativas

91



Normativas

92

“Acciones en la edificación”

“Condiciones térmicas de los edificios”

“Condiciones acústicas en los edificios”

“Reglamento de seguridad con incendios en establecimientos industriales”

N B E - A E - 8 8

N B - C T - 7 9

N B E - C A - 8 2

N B E - C P I - 9 6

Fachadas ligeras. Permeabilidad al aire. Requisitos y clasificación

Fachadas ligeras. Permeabilidad al aire. Método de ensayo

Fachadas ligeras. Estanquidad al agua. Requisitos y clasificación

Fachadas ligeras. Estanquidad al agua. Ensayo de laboratorio bajo presión estática

Fachadas ligeras. Resistencia a la carga de viento. Método de ensayo

Vidrio para la edificación. Ensayo pendular. Método de ensayo al impacto para el vidrio plano.

Vidrio para la edificación. Acristalamiento con sellante estructural. Parte 1º

Fachadas ligeras. Estanquidad al agua. Ensayo de laboratorio bajo presión de aire dinámica

y proyección de agua

Fachadas ligeras. Estanquidad al agua. Ensayo in situ

Fachadas ligeras. Resistencia a la carga de viento - Requisitos y clasificación

Fachadas ligeras. Terminología

Clasificación al fuego de productos de const rucción y elementos de edificación

Fachadas ligeras. Norma de Producto

Fachadas ligeras. Cálculo de la transmitancia térmica. Método simplificado

Fachadas ligeras. Resistencia al impacto. Requisitos y clasificación

Eurocódigo 1: Acción sobre las estructuras. Acciones generales. Densidades, propio peso

y cargas impuestas.

Acústica. Medición de la atenuación acústica en edifici os y de elementos del edificio.

Parte 3: Mediciones en laboratorio de atenuación al ruido aéreo de elementos de edificación.

EN 12152: 2001

EN 12153: 2000

EN 12154: 1999

EN 12155: 1999

EN 12179: 2001

EN 12600: 2001

prEN 13022

ENV 13050: 2000

EN 13051: 2001

EN 13116: 2001

prEN 13119

prEN 13501

pr EN 13830

prEN 13947: 2000

EN 14019: 2002

ENV 1991-1-1: 20001

EN ISO 140 -3: 1995

EN ISO 717 -1: 1996 Acústica. Clasif icación de la atenuación acústica de edif ic ios y e lementos de edif icación.

Parte 1: atenuación al ruido aéreo en edif ic ios y de elementos inter iores del edif ic io.

Se enuncian a cont inuac ión algunas de las normas para consul ta, en referenc ia a las fachadas l igeras .

1. Permeabil idad al aire. Clasif icación

2. Estanquidad a l agua bajo presión estát ica, para la c las i f icación.

3. Resistencia a la carga de viento, apt itud al servicio

4. Permeabil idad al aire, repet ición

5. Estanquidad a l agua, repet ic ión

6. Resistencia a la carga de viento, incrementado a favor de la seguridad

7. Resistencia a la carga de viento, incrementado a favor de la seguridad

Según la norma de producto EN 13830, los ensayos de resistencia dependen unos de otros. Estos ensayos

que simulan el comportamiento de la fachada a la intemperie, deben l levarse a cabo de manera secuencial,

con el orden siguiente:

No puede realizarse un ensayo si no ha superado el anterior.

Como resultado de estos ensayos, las fachadas se clasi fican s egún l as tabl as sigu ientes:

Normas de obligado cumplimiento



93

Clasif icación de impacto interno

Clase de ensayo

0

12

Fuerza de impacto

0

700 N/m900 N/m

Ejemplo: fachada l igera de c lase 2/3.

Clasif icación de impacto externo

Clase de ensayo

0

12

3

Fuerza de impacto

0

700 N/m900 N/m

800 N/m

Permeabilidad al aire (A) basada en superficie total

Presion máxima

Pmax (Pa)

15 0

300

450

600

>600

Permeabilidad al airem3 /m 2 h

1. 5

1. 5

1. 5

1. 5

1. 5

Clase

A1

A2

A3

A4

AE

Estanquidad al agua

E = excepcional

Máxima presión de ensayo

Pma x (Pa)

15 0

300

450

600

>600

Clase

R4

R5

R6

R7

RExxx

Como ensayo suplementar io se puede real izar cuando se requiera un ensayo “ in s i tu” para detectar los

puntos de fuga de agua.

E = excepcional

Resistencia al impacto

Resistencia a la carga de viento

No hay clasificación alguna debido a la gran variedad de sistemas estructurales. El resultado de un ensayo

puede ser aplicado otra fachada idént ica a la ensayada.

Para ello se necesita una barra de proyección de agua con boquillas dispuestas como máximo a unos 400 mm

entre ellas y de manera que proyecten el chorro de agua en dirección perpendicular a la fachada. La barr a debe

distanciarse al menos unos 250mm de la cara exterior de la fachada. El chorro de agua debe progresar desdeabajo hacia arriba del edificio, con un caudal constante durante 30 minutos, equivalente a 5l/min por metro

de barra (precisión de 10%). Se necesita un dispositivo para mantener el caudal de agua constante con una

presión de 2 a 3 bar, y un dispositivo para medir el caudal con una precisión del 10%. El agua debe ser limpia.

Este ensayo es aplicable a cualquier tipo de elemento relativo a fachadas ligeras. El ensayo consiste en rociar

la fachada exterior de un edificio de manera constante y durante un tiempo determinado, de manera que puedan

detectarse los posibles puntos de fugas de agu a.

Durante el ensayo se deben señalar los puntos de fuga. Una vez terminado se ensaya de nuevo durante un

período de 30 minutos. Si después de real izar el ensayo completo siguen habiendo fugas, se debe real izar

el ensayo señalado en el anexo A de la norma EN 13051: 2001.

En otros casos si se requiere, se puede efectuar un ensayo más riguroso añadiendo una presión de aire,

de acuerdo con la norma EN 12155.

Ensayo “in situ”, estanqueidad al agua



Norma Básica de la Edificación NBE-AE/88Acciones en la Edificación

94



95

de ellas a los organismos que visaron formal o técnicamente el proyecto.El director de obra dará conocimiento de losvalores adoptados al aparejador o, en su caso, al técnico ayudante, y al constructor de la obra, ydará las órdenes precisas para que durante la obrano se rebasen estos valores.

Capítulo I. Generalidades.

1.2. Aplicación de la norma en losproyectos

1.1. Ámbito de aplicación de la Norma

1.3. Aplicación de la Norma en lasobras

La norma NBE-AE/88, se aplicará en el proyecto yen la obra de toda edificación, cualquiera que seasu clase y destino.

El arquitecto o en los casos previstos en la

legislación el técnico autor del proyecto de unaedificación, está obligado a conocer y a tener encuenta la Norma, pero puede, bajo su personalresponsabilidad, adoptar valores de acciones yreacciones diferentes de los marcados en ella.En la Memoria del proyecto figurará un apartadocon el título: "Acciones adoptadas en el cálculo",en el que detal lará todos los valores que haaplicado en el cálculo de cada uno de sus elementos resistentes y de su cimentación, reseñandoexplícitamente que se ajustan a lo prescrito en laNorma, o en su caso, justificando por qué seapartan.Los Colegios Profesionales u otros organismos,para extender visado formal de un proyecto com-probarán qué en su Memoria figura el apartado

antes indicado.Los organismos que extiendan visado técnico deun proyecto comprobarán, además, que lo rese -ñado en dicho apartado se ajusta a la Norma.

El arquitecto, o en los casos previstos en lalegislación el técnico director de obra, está obli-gado, si no es autor del proyecto, a comprobar loque figura en el apartado "Acciones adoptadas enel cálculo" de la Memoria del proyecto.En caso de no estar conforme deberá redactar las

precisas modificaciones de proyecto, y dar cuenta

Las acciones que en general actúan en los edifi-cios son las que se definen a continuación. En casosespeciales puede ser preciso tener en cuentaacciones de otra clase.

1.4. Clasificación de las acciones

1.4.1. Acción gravitatoria. Es la producida por elpeso de los elementos constructivos, de los objetos que puedan actuar por razón de uso, y de lanieve en las cubiertas. En ciertos casos puede iracompañada de impactos o vibraciones. De ella se trata en los Capítulos 2, 3 y 4.

1.4.3. Acción térmica. Es la producida por lasdeformaciones debidas a los cambios de temperatura. De ella se trata en el Capítulo 6.

1.4.2. Acción del viento. Es la producida por laspresiones y succiones que el viento origina sobre

las superficies. De ella se trata en el Capítulo 5.

1.4.4. Acción reológica. Es la producida por lasdeformaciones que experimentan los materialesen el transcurso del tiempo por retracción, fluenciabajo las cargas u otras cosas. De ella se trata en elCapítulo 6.

1.4.5. Acción sísmica. Es la producida por lasaceleraciones de las sacudidas sísmicas. De ella

se trata en la vigente Norma Sismorresistente.



*Para estructuras de acero laminado consúltese la NBE-MV 103-1972

"Cálculo de las estructuras de acero laminado en edificación".

* Para estructuras de hormigón armado consúltese la vigente EH "Ins -

trucción para el proyecto y la ejecución de obras de hormigón en masa o

armado".

*Para estructuras de hormigón pretensado consúltese la vigente EP "Ins-

trucción para el proyecto y la ejecución de obras de hormigón pretensa-

do".

1.4.6. Acción del terreno. Es la producida por elempuje activo o el empuje pasivo del terreno sobrelas partes del edificio en contacto con él. Se de -sarrolla en los Capítulos 8 y 9.

Acciones térmicas y reológicas. (Capítulo 6).

1.5. Simultaneidad de las acciones*

En el cálculo de una estructura se consideran loscasos de carga que se indican a continuación,detallando las acciones que se incluyen en cada

uno de ellos.

CASO I.Concargas. (Capítulo 2).Sobrecargas de uso. (Capítulo 3, con las precisashipótesis de alternancia según el artículo 3.8.).Sobrecargas de nieve. (Capítulo 4).Asiento de apoyo (si, de acuerdo con el Capítulo 8,deben considerarse).Empujes del terreno. (Capítulo 9).

CASO II.Todas las del caso I (con los valores que, combi-nados con los siguientes, produzcan los efectosmás desfavorables).Acciones del viento. (Capítulo 5).

Caso III.(Cuando sea preciso según la Norma Sismorresis- tente). Concargas, sobrecargas de uso y de nievey asientos de apoyo (con los valores que, combi-nados con los siguientes, produzcan los efectosmás desfavorables).Empujes del terreno, aumentados en el 25 por 100.

Acciones del viento, reducidas en el 50 por 100.

Acciones térmicas y reológicas, reducidas en el 50por 100.Acciones sísmicas (Norma Sismorresistente).

Las tensiones admisibles, y / o los coeficientes deseguridad, aplicables en cada uno de los trescasos serán los que indiquen en las Normas parael cálculo de estructuras de los diferentes materia-Ies.

1.6. Notaciones

Las notaciones empleadas en la Norma se deta -llan en la Tabla 1.1.

96



97

Capítulo II. Acciones gravitatorias

2.1. Clasificación de las cargas

La carga producida por los pesos que gravitansobre un elemento resistente, o una estructura, sedescompone en concarga y sobrecarga.

2.1.1. Concarga. Es la carga cuya magnitud yposición es constante a lo largo del tiempo, salvoel caso de reforma del edifico. Se descompone enpeso propio y carga permanente.

2.1.2. Peso propio. Es la carga debida al peso delelemento resistente. Constituye parte de la con -carga.

2.1.3. Carga permanente. Es la carga debida a lospesos de todos los elementos constructivos, insta-laciones fijas, etc., que soporta el elemento. Cons- tituye parte de la concarga.

2.1.4. Sobrecarga. Es la carga cuya magnitud y/oposición puede ser variable a lo largo del tiempo.Puede ser: de uso o de nieve.

2.1.5. Sobrecarga de uso. Es la sobrecarga debidaal peso de todos los objetos que puedan gravitarpor el uso, incluso durante la ejecución.

2.1.6. Sobrecarga de nieve. Es la sobrecargadebida al peso de la nieve sobre las superficies decubierta.

2.2. Determinaciones de pesos

La determinación del peso de un cuerpo homogé-neo se hará, en general, multiplicando su volumenpor su peso específico aparente.

El volumen se calculará geométricamente en fun-ción de sus dimensiones.

El peso específico aparente se determinará experi-

mentalmente en los casos en que sea preciso.

Para materiales de construcción pueden tomarselos valores consignados en la Tabla 2.1, paramateriales almacenables los de la Tabla 2.2, ypara líquidos los de la Tabla 2.3.

2.3. Determinación de la cargapermanente

2.4. Determinación del peso propio

En el proyecto de cada elemento resistente seconsiderarán las cargas debidas a los pesos de

todos los elementos constructivos que gravitanpermanentemente sobre él: muros, pisos, pavi-mentos, guarnecidos, etc.; los tabiques, en loscasos que se indican en el art ículo 3.3; lasinstalaciones fijas; etc.

El peso de los elementos constructivos se calcu-lará como se indica en el artículo 2.2, compo-niendo el de sus diversas partes cuando seanheterogéneas, y tomando el peso específico apa-rente que corresponda a las condiciones másdesfavorables, por ejemplo, el del material húmedoen los elementos expuestos a la intemperie.

Para los casos más frecuentes de fábricas ymacizos pueden utilizarse los pesos por unidad devolumen consignados en la Tabla 2.4, y para los deotros elementos constructivos, los pesos por uni -dad de superficie de la Tabla 2.5.

El peso propio de un elemento resistente, cuyasdimensiones van a determinarse en el cálculo, seestimará inicialmente, pudiendo para ello utilizarse tablas o fórmulas empíricas, o datos de estructurasconstruidas de características semejantes.

Con las dimensiones calculadas se determinará el



98

peso propio real del elemento, y se rectificarán, sies preciso, los cálculos basados en la estima-ción.

2.5. Empujes de materias almacenadas

Los empujes de las materias almacenadas sobrelas paredes de depósitos o silos se calcularán porlos métodos que se indican en los artículos 9.3 y9.6, que sirven tanto para terrenos como para

materias almacenadas.

El peso específico aparente γ y el ángulo derozamiento interno ϕ del material almacenado sedeterminarán experimentalmente cuando sea pre-ciso, pudiendo utilizarse los valores de la Tabla2.2.El ángulo de rozamiento entre material y pared δ,se tomará en general con valor no superior

aδ = ϕ , debiendo tenerse en cuenta que en el

vaciado de depósitos o silos el rozamiento puedeanularse.

2

3

Tabla 1.1

Notaciones empleadas en la norma

Símbolo Dimensión Descripción

AceleraciónAceleración de la gravedadAnchura

Coeficiente eólicoCanto de una secciónBase de los logaritmos neperianosProfundidad del nivel freáticoConcarga unitariaAlturaFactor eólico de esbeltezÍndice de huecos de un terreno

en %Sobrecarga unitaria. PresiónPresión horizontalPresión normal a una superficiePresión verticalCarga unitariaGrueso

Perímetro de una secciónVelocidad del vientoPresión dinámica del vientoProfundidad de un empujeProfundidadProfundidadÁrea de una secciónConcarga aisladaSobrecarga aislada. EmpujeEmpuje horizontalEmpuje verticalCarga aisladaAngulo de una cubierta. Angulo de

incidencia del vientoAngulo de talud de un terrenoPeso específico aparente

Peso específico aparente del aguaPeso específico virtual de un te-

rreno anegadoAngulo de rozamiento entre terreno

(o material) y muroCohesión de un terrenoCoeficiente de empuje horizontalCoeficiente de empuje verticalAngulo de rozamiento interno

aa gb

cd ef ghk n

pP H P N P V qt

uv w y z z o AGP P H P V Qα

βγ

γaγ’

δ

χλH λV ϕ

LT−2

LT−2

L

−L−LFL−2

L−−

FL−2

FL−2

FL−2

FL−2

FL−2

L

LFL−2

LT−2

LLLL2

FFFFF−

−FL−3

FL−3FL−3

−

FL−2

−−−



99

30°-----

45°45°

45°25°

0°30°45°45°35°45°45°

Peso

específico

aparente

kg/m3

Tabla 2.2Carcterísticas de

materiales almacenables

Material Angulo de

rozamiento

interno

A. Materiales de construcción

ArenaArena de pómezCal en polvoCal en terrónCascote o polvo de ladrilloCemento en sacosCemento en polvoCenizas de coqueClinker de cementoEscoria de Altos Hornos (granu-

lada)Escoria de Altos Hornos (troceada)Grava Yeso y escayola

Briquetas de lignito, amontonadas.Briquetas de lignito, apiladasCarbón de leña en trozosCoque de hullaHulla en bruto, con humedad de

minaHulla pulverizadaHulla en residuos de lavaderoHulla en otras formasLeña en astillasLeña troceadaLignitoSerrín de madera asentadoSerrín de madera suelto

AvenaAzúcarCebadaCentenoGuisantesHarina y salvadoHeno prensadoJudíasMaízMalta trituradaPatatasRemolacha azucarera desecada y

cortada

Remolacha, nabos o zanahoriasSémolaTrigo

B. Combustibles

Abonos artificialesCarburoEstiércol apelmazadoEstiércol sueltoHarina de pescadoHieloMineral de hierroPiritaPirita tostadaSal común

C. Productos agrícolas

D. Otras materias

1.500700

1.0001.0001.3001.6001.200

7001.500

1.1001.5001.7001.250

30°

35°25°45°35°-----

25°25°30°

25°40°40°25°

8001.300

400500

1.000700

1.200850200400700250150

450750650800800500170750750400750

300

750550750

1.200900

1.8001.200

800900

3.0002.7001.4001.200

40°--30°45°45°45°30°-40°45°45°40°

30°--35°25°35°25°45°-----

30°25°45°30°

40°

30°

30°25°

A. Rocas

Arenisca

Arenista porosa y caliza porosaBasalto, dioritaCalizas compactas y mármolesGranito, sienita, diabasa, pórfidoGneisPizarra de tejados

B. Piedras artificiales

AdobeAmiantocementoBaldosa cerámicaBaldosa de gres

Baldosa hidráulicaHormigónLádrillo cerámico macizoLadrillo cerámico perforadoLadrillo cerámico huecoLadrillo de escoriasLadrillo silicocalcáreo

C. Maderas

Maderas resinosas:

Pino, pinabete, abeto

Pino tea, pino melis

Maderas frondosas:

Castaño, roble, nogal

D. Metales

AceroAluminioBronceCobreEstaño

LatónPlomoZinc

E. Materiales diversos

AlquitránAsfaltoCaucho en planchaLinóleo en planchaPapelPlástico en planchaVidrio plano

Peso específico

aparente

kg/m3

Tabla 2.1Peso específico de materiales de

construcción

2.600

2.4003.0002.8002.8003.0002.800

1.6002.0001.8001.900

2.1002.2001.8001.4001.0001.4001.900

600

800

800

7.8502.7008 .5008.9007.400

8.50011.4007.200

1.2001.3001.7001.2001.1002.1002.600

Material



100

Aceite de creosotaAceite de linazaAceite de olivaAceite de ricino

Aceite mineralAcetonaAcido clorhídrico al 40%Acido nítrico al 40%Acido sulfúrico al 50%AguaAlcohol etílicoAnilinaBencinaBenzolCervezaGasolinalechePetróleoSulfuro de carbono

Vino

1.100940920970

930790

1.2001.2501.400

1. 000800

1.040700900

1.030750

1.030800

1.290

1.000

Peso específico

kg/m3

Tabla 2.3

Peso específico de líquidos

Material

A. Sillería

De basaltoDe granitoDe caliza compacta o mármolDe arenisca

De arenisca porosa o caliza porosa

B. Mampostería con mortero

De areniscaDe basaltoDe caliza compactaDe granito

C. Fábrica de ladrillo

Cerámico macizoCerámico perforadoCerámico hueco

Silicocalcáreo cerámico

D. Fábrica de bloques

Bloque hueco de mortero (pesado)Bloque hueco de mortero (ligero)Bloque hueco de yeso

E. Hormigones

ArmadoEn masaDe cascote de ladrilloDe escoria

Peso

kg/m3

Tabla 2.4

Peso de fábricas y macizos

Elemento

3.0002.8002.8002.600

2.400

2.4002.7002.6002.600

1.8001.5001.200

2.000

1.6001.3001.000

2.5002.3001.9001.600

40

60100140

201612

5080

110

3040

40

80

50

51540

100

50

5152030

5151810405060304050

A. Tabiques (sin revestir)

Tabique de rasilla (3 cm).

Tabique de ladrillo hueco (4,5 cm) .Tabicón de ladrillo hueco (9 cm) .Tabicón de ladrillo hueco (12 cm) .

B. Revestimientos (por cm de grueso)

Enfoscado o revoco de cementoRevoco de cal, estucoGuarnecido de yeso

C. Pavimentos

Baldosa hidráulica o cerámica:

Grueso total, incluso relleno: 3 cm.Grueso total, incluso relleno: 5 cm.Grueso total, incluso relleno: 7 cm.

Tarima de 2 cm sobre rastrel recibido conyeso

Parquet sobre tarima de 2 cm y rastrelCorcho aglomerado sobre tarima de 2 cm.

con rastrelTerrazo sobre mortero (5 cm de espesor

total)Linóleo o losetas de goma sobre capa de

mortero de 2 cm.

D. Forjados de cubierta

EnlistonadoTablero de madera de 2,5 cm.Tablero de rasilla (1 hoja)Tablero de rasilla (2 hojas)Tablero de rasilla (1 hoja), tendido de

yeso.

E. Materiales de cobertura

Una capa de cartón embreadoDos capas de cartón embreadoPizarra (1/2 vista)Pizarra (1/3 vista)Plancha ondulada de fibroasfaltoPlancha ondulada de fibrocementoPlancha de plomo (1,5 mm)Plancha de zinc (1 a 1,2 mm)Teja curva ligera (1,6 kg por pieza)Teja curva corriente (2,0 kg por pieza)Teja curva pesada (2,4 kg por pieza)Teja plana ligera (2,4 kg por pieza)Teja plana corriente (3,0 kg por pieza)Teja plana pesada (3,6 kg por pieza)

Peso

kg/m2

Tabla 2.5

Peso elementos constructivos



101

Peso

kg/m2

Tabla 2.5 (Continuación)

Peso de elementos constructivos

F. Pisos

t

2,5 cm3,0 cm3,5 cm

d x b (cm)

Dimensiones

Viguetas de madera y entarimado

16 x 1020 x 1224 x 14

405570

t

8 cm10 cm12 cm

d x b (cm)Viguetas de madera y bovedillas de yeso

16 x 1020 x 1224 x 14

100130160

Tablero

Tablero de rasilla (3 cm)

d x b (cm)Viguetas de madera y tablero de ladrillo

16 x 1020 x 1224 x 14

607080

Viguetas metálicas y bovedillas de ladrillo

Viguetas metálicas y mortero ligero

Un tablero de rasilla tendido de yeso, como cielorraso, aumenta el peso en 50 kg/m3

16 x 1020 x 1224 x 14

8090

100

Tablero doble de rasilla

(2 x 3 + 1 = 7 cm)

16 x 1020 x 1224 x 14

120130140

Tablero de hueco (4,5 cm)

Bovedilla PN (cm)

Bovedilla triple de rasilla

(3 x 3 + 2 = 11 cm)

162024

200240280

Bovedilla doble de rasilla

(2 x 3 + 1 = 7 cm)

10162024

130170210250

Mortero PN (cm)

101620

190310390

Densidad 1.500 Kg/m3101620

160260330

Densidad 1.800 Kg/m3

50d x a

t

50

t

d x b 50

t

d x b

50d x b

70

70



102

Bovedilla d (cm)

Bovedilla triple de rasilla

(3 x 3 + 2 = 11 cm)

162024

210250290

Bovedilla doble de rasilla

(2 x 3 + 1 = 7 cm)

162024

180220280

Peso

kg/m2

Tabla 2.5 (Continuación)

Peso de elementos constructivos

F. Pisos (continuación) Dimensiones

Vigueta de hormigón y bovedillas de ladrillo

Viguetas de hormigón y bloques huecos

Losa de hormigón armado

Losa aligerada de hormigón armado

Losa de cerámica armada

Un tablero de rasilla tendido de yeso, como cielorraso,aumenta el peso en 50 kg/m2

Bloque d (cm)

162024

120150180

Cerámico

162024

100130160

De mortero

810121520

190240290360480

Canto d (cm)

200230260

Canto d (cm)

152025

Cerámico: t = 3 cm

Bloque

240270300

152025

Cerámico: t = 5 cm

220250280

152025

De mortero: t = 3 cm

260290320

152025

De mortero: t = 5 cm

121520

150180240

Canto d (cm)

d

7070

70

d

d

50 -70

d

d

50 -60



103

Capítulo III. Sobrecargas de uso

3.1. Sobrecarga de uso

3.3. Sobrecarga de tabiquería

3.2. Sobrecarga uniforme en pisos

Sobrecarga de uso en un elemento resistente es elpeso de todos los objetos que pueden gravitarsobre él por razón de su uso: personas, muebles,instalaciones amovibles, materias almacenadas,vehículos, etc.

Sobre un piso, la posición de los objetos cuyo pesoconstituye la sobrecarga de uso es variable eindeterminada en general. Por esta razón se susti- tuye su peso por una sobrecarga superficial uni-forme, salvo en los casos especificados en losartículos 3.3, 3.4 y 3.5.

Aunque estrictamente hablando la tabiquería noconstituye una sobrecarga, sin embargo, como enla vida de un edificio suele ser objeto de reformas,su peso se calculará asimilándolo a una sobre -carga superficial uniforme, que se adicionará a la

sobrecarga de uso, siempre que se trate de

Para cada parte del edificio se elegirá un valor desobrecarga de uso adecuado al destino que vaya a tener, sin que el valor elegido sea menor que elcorrespondiente a este uso en la Tabla 3.1.

La sobrecarga de uso de un local de almacén secalculará determinando el peso de las materiasalmacenables con la máxima altura prevista.Puede calcularse con los pesos específicos apa-rentes de la Tabla 2.2.

No se considerarán nunca incluidos en la sobre -carga de uso los pesos del pavimento del piso ydel revestido del techo o de cualquier otro ele-mento que represente una carga permanente,como el peldañeado de escaleras, que se compu- tarán expresamente en la carga permanente.

A. AzoteasAccesibles sólo para conservaciónAccesibles sólo privadamenteAccesibles al público

B. ViviendasHabitaciones de viviendasEscaleras y accesos públicosBalcones volados

C. Hoteles, hospitales, cárceles, etc.Zonas de dormitorioZonas públicas, escaleras, accesosLocales de reunión y de espectáculoBalcones volados

D. Oficinas y comerciosLocales privadosOficinas públicas, tiendasGalerias comerciales, escaleras y accesos

Locales de almacénBalcones volados

E. Edificios docentesAulas, despachos y comedoresEscaleras y accesosBalcones volados

F. Iglesias, edificios de reunión y deespectáculos

Locales con asientos fijosLocales sin asientos, tribunas, escalerasBalcones volados

G. Calzadas y garajesSólo automóviles de turismoCamiones

Sobrecargakg/m2

Tabla 3.1

Sobrecargas de uso

Uso del elemento

100150

Según su uso

200300

Según art. 3.5

200300500

Según art. 3.5

200300400

Según su usoSegún art. 3.5

300400

Según art. 3.5

300500

Según art. 3.5

4001.000



tabiques ordinarios cuyo peso por metro cuadradono sea superior a 120 kg/m2 (de ladrillo hueco ode placas ligeras, con guarnecido en ambas caras,de grueso total no mayor de 7 cm.).

Todo elemento resistente de calzadas y garajesdebe calcularse para resistir las dos sobrecargassiguientes actuando no simultáneamente: a), lassobrecargas aisladas originadas por las ruedas delos vehículos en las posiciones más desfavorables;b), la parte correspondiente de la sobrecargasuperficial de uso, según Tabla 3.1 G.

Cuando la sobrecarga de uso sea menor de 300kg/m 2, la sobrecarga de tabiquería por metrocuadrado de piso que hay que adicionar no seráinferior a 100 kg/m 2. Este valor corresponde a unadistribución por m2 de piso de 0,5 m. de tabique de2,50 m. de altura y peso de 80 kg/m 2.

Cuando la sobrecarga de uso sea de 300 ó de 400kg/m2, se podrá tomar como sobrecarga adicionalde tabiquería la mitad del peso de ésta. Cuando lasobrecarga de uso sea mayor de 400 kg/m 2, no seprecisa adicionar el peso de la tabiquería.

Cuando se trate de tabicones de peso superior a120 kg/m 2, no se asimilará su peso a una cargasuperficial uniforme, siendo preciso considerar lacorrespondiente carga lineal.

Los balcones volados de toda clase de edificios secalcularán con una sobrecarga superf ic ia l ,actuando en toda su área, igual a la de lashabitaciones con que comunican, más una sobre-carga lineal, actuando en sus bordes frontales, de200 kg/m.

Todo elemento resistente: vigueta, cabio, correa,etcétera, debe calcularse para resistir las dossobrecargas siguientes, actuando no simultánea-mente: a), una sobrecarga aislada de 100 kg. en laposición más desfavorable; b), la parte correspon-diente de la sobrecarga superficial de uso segúnlos artículos 3.2 y 3.3.

Los antepechos de terrazas, balcones, escaleras,etcétera, se calcularán para resistir una sobre-

carga lineal horizontal, actuando en su bordesuperior, del valor siguiente:Viviendas y edificaciones de uso privado 50 kg/m.Locales de uso público 100 kg/m.Se considerará toda otra sobrecarga horizontalque pueda producirse por el uso.

3.4. Sobrecargas aisladas

3.5. Sobrecarga de balcones volados

3.6. Sobrecargas horizontales

Tabla 3.2

Reducción de sobrecargas

0102030

Número de pisos queactúan sobre el elemento

Reducción en la sumade sobrecargas

%

1,2,345

6 o más

La cubierta se considera como un piso.

3.7. Reducción de sobrecargas

3.9. Acciones dinámicas

En los edificios de varios pisos, incluidos en losapartados B y C de la Tabla 3.1, se podráconsiderar para el cálculo de todo elemento resis-

tente: jácena, pilar, muro, cimiento, etc., que recibala carga de varias plantas, la reducción en la sumade las sobrecargas de los elementos cuya cargarecibe, que se indica en la Tabla 3.2.

Cada elemento de una estructura se calculará conlas solicitaciones más desfavorables, que, enmuchos casos, especialmente en estructurashiperestáticas, aparecen al actuar la sobrecargacompleta sólo en determinadas partes de laestructura, estando las demás descargadas.

El elemento que directamente soporta una sobre -carga que actúa con impacto se calculará con lasobrecarga multiplicada por un coeficiente deimpacto. En el cálculo de los elementos queindirectamente soportan la sobrecarga, el coefi-ciente de impacto se reduce o anula.

Las sobrecargas A a F de la Tabla 3.1 llevan yaincluido el efecto del impacto, salvo el caso en quese prevean causas extraordinarias.

En las calzadas con tráfico el coeficiente deimpacto será de 1,4 para los vehículos.

La sobrecarga de máquinas que produzcan vibra -ciones se calculará teniendo en cuenta la influen -cia de éstas en la estructura.

3.8. Hipótesis de aplicación desobrecargas

104



105

cubierta que forma el ángulo α con el planohorizontal, que no ofrezca impedimento al desliza-miento de la nieve, tendrá por metro cuadrado deproyección horizontal el valor siguiente.

α ≤ 60° p cos αα > 60° cero

siendo p el valor de la sobrecarga sobre superficiehorizontal.

Cuando la superficie de cubierta tenga resaltos uotros obstáculos que impidan el deslizamientonatural de la nieve, se tomará, cualquiera que seael ángulo α, sobrecarga por metro cuadrado deproyección horizontal de valor p.

En las limahoyas y otras zonas de la cubierta endonde pueda acumularse normalmente la nievepor deslizamiento en los faldones confluyentes, opor efecto del viento, se calculará la sobrecargadebida a las acumulaciones previsibles. El peso

específico de la nieve figura en el artículo 4.2.

4.5. Acumulaciones de nieve

Capítulo IV. Sobrecargas de nieve

4.1. Sobrecarga de nieve

4.4. Sobrecarga sobre superficieinclinada

4.2. Peso específico aparenete dela nieve

4.3. Sobrecarga sobre superficiehorizontal

Sobrecarga de nieve en una superficie cubierta esel peso de la nieve que, en las condicionesclimatológicas más desfavorables, puede acumu -larse sobre ella.

El peso específico aparente de la nieve acumuladaes muy var iable según las c i rcunstancias,pudiendo servir de orientación los siguientes valo-res:

La sobrecarga de nieve sobre una superficiehorizontal se supone uniformemente repartida, y suvalor en cada localidad puede fijarse con los datos

estadísticos locales cuando existan con garantíasuficiente. Cuando no existan datos estadísticos, elvalor de la sobrecarga, en función de la altitud topográfica de la localidad, será el dado por laTabla 4.1.Aún para las localidades en que no nieva se debeadoptar una sobrecarga de cubierta no menor de40 kg/m2.En la Tabla 4.2. figura la altitud topográfica de lascapitales de provincia españolas.

Nieve recién caídaNieve prensada o empapadaNieve mezclada con granizo

La sobrecarga de nieve sobre una superficie de

120 kg/m3.200 kg/m3.400 kg/m3.

Sobrecarga de nievekg/m2

Tabla 3.1

Sobrecargas de nieve sobresuperficie horizontal

4050

6080100120h: 10

Altitud topográfica hm

0 a201 a

401 a601 a800 a

1.001 a

200400

6008001.0001.200

> 1.200



106

4.6. Diferencias de sobrecargas

Se considerará la posibilidad de que la sobrecargade nieve gravite con valor distinto sobre zonasparciales de la cubierta, a causa de desigualdadesen la velocidad de fusión, arrastres de viento uotras causas.

En general, la diferencia de sobrecarga que seconsidere entre distintas partes de la cubierta tendrá valor no superior a 30 kg/m2.

Tabla 4.2

Altitud topográfica de lascapitales de provincia

Capitales

La altitud topográfica de una población es variable. En la Tablase da la que corresponde a un p unto importame de la capital, quese tomará como base para la sobrecarga de nieve.

Las capitales maritimas se marcan con M.

690MM

1.130180

MM

860440

MM

640100

M1.010

70690680

M470570820

150380470660

M40

130230740450

MMM

780MM

M1.000

101.090

M950550

M690520650210

AlbaceteAlicanteAlmeríaAvilaBadajozBarcelonaBilbaoBurgosCáceresCádizCastellónCiudad RealCórdobaCoruñaCuencaGeronaGranadaGuadalajaraHuelvaHuescaJaénLeón

LéridaLogroñoLugoMadridMálagaMurciaOrenseOviedoPalenciaPamplonaPalma de MallorcaPalmas (Las)PontevedraSalamancaSan SebastiánSanta Cruz de Tenerife

SantanderSegoviaSevillaSoriaTarragonaTeruelToledoValenciaValladolidVitoriaZamoraZaragoza

Altitudm



107

Capítulo V. Acciones del viento

5.4. Sobrecarga local de viento enconstrucciones cerradas

El viento produce sobre cada elemento superficialde una construcción, tanto orientado a barloventocomo a sotavento, una sobrecarga unitaria p(kg/m2) en la dirección de su normal positiva(presión) o negativa (succión), de valor dado por laexpresión:

p = cw

siendo w la presión dinámica del viento y c elcoeficiente eólico, positivo para presión, o negativopara succión, que depende de la configuración dela construcción, de la posición del elemento y delángulo α de incidencia del viento en la superficie.(Véase la figura de la Tabla 5.2).

En una construcción cerrada, para obtener la

5.3. Sobrecarga del viento sobre unelemento superficial

5.1. Dirección del viento

5.2. Presión dinámica del viento

Se admite que el viento, en general, actúa horizontalmente y en cualquier dirección. Se considera encada caso la dirección o direcciones que produz-can las acciones más desfavorables.

El viento de velocidad v (m/s) produce una presióndinámica de w (kg/m2) en los puntos donde suvelocidad se anula de valor:

Las estructuras se estudiarán ordinariamente bajola actuación del viento en dirección a sus ejesprincipales y en ambos sentidos. En casos espe-ciales, por ejemplo, estructuras reticuladas abier - tas, construcciones con caras dentadas, o con

estructuras oblicua a las fachadas, se estudiaráademás su acción en las direcciones sesgadasque resulten más desfavorables.

En los casos especiales que se señalan, y en otrosque lo requieran, se considerará que la direccióndel v iento forma un ángulo de ± 10 ° con lahorizontal.

La presión dinámica que se considerará en elcálculo de un edificio, función de la altura de sucoronación y de su situación topográfica se da enla Tabla 5.1.

Se considera situación topográfica expuesta la delas costas, las crestas topográficas, los vallesestrechos, los bordes de mesetas, etc.

En casos especiales de situación topográfica muyexpuesta, por ejemplo: en alta montaña, en desfila-deros, en acantilados, etc., pueden requerirsevalores mayores, que se determinarán mediante

estudio especial.

v 216

w =

Tabla 5.1

Presión dinámica del viento

Altura de coronación deledificio sobre el terreno

en m, cuando la situación topográfica es

Normal

Velocidaddel viento

v

Presióndinámica

w

Expuesta m/s km/h kg/m2

28

34404549

De 0

De 11De 31Mayor

a

aa

de−

10

30100100

−

−

De 0De 31Mayor

aa

de

30100100

102

125144161176

50

75100125150



108

Valores intermedios pueden interpolarse línealmente.

Angulo de incidencia

del viento

α A barlovento

C1

A sotavento

C2

A barlovento

C3

A sotavento

C4

A barlovento

C3

A sotavento

C4

Coeficiente eólico en:

Superficies planas

Tabla 5.2

Coeficiente eólico de sobrecarga en una construcción cerrada

Super ficies cur vas rugosas Super ficies cur vas muy lisas

Situación

En remanso90° − 0°

En corriente90°

80°

70°

60°

50°

40°

30°

20°

10°

0°

−0

−0−0−0−0−0−0−0−0−0−0

,4

,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4

+0

+0+0+0+0+0+0+0

0−0−0

,8

,8,8,8,8,6,4,2

,2,4

+0

+0+0+0+0

0−0−0−0−0−0

,8

,8,8,8,4

,4,8,8,8,4

−0

−0−0−0−0−0−0−0−0−0−0

,4

,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4

+0

+0+0+0

0−0−0−1−1−2−2

,8

,8,8,4

,4,8,2,6,0,0

−0

−0−0−0−0−0−0−0−2−2−2

,4

,4,4,4,4,4,4,4,0,0,0

C3

C4

α

α

Viento

Corriente

Remanso

Viento

Remanso

C1

C2

C2

C2

C2

C1

C1=90°

=0°α α

α α

α =90°α

En una construcción que tenga en una cara unhueco, o conjunto de huecos, cuya área practica-ble sea en total mayor que el tercio del área de lacara, sin producirse corriente de viento a través dela construcción, la sobrecarga interior se calcularácon los siguientes coeficientes eólicos:

Hueco a barlovento: Presión inter.: c = + 0,8Succión inter.: c = − 0,2

Hueco a sotavento: Presión inter.: c = + 0,4

Succión inter.: c = − 0,4

sobrecarga local en cada elemento de su superfi-cie exterior se tomará el coeficiente eólico de laTabla 5.2.

En las superficies a resguardo, o sea, situadasdentro de la proyección, en dirección del viento, deotro elemento, como por ejemplo, en las cubiertasmúltiples a diente de sierra, el coeficiente eólico sepuede reducir en el 25 %.

En una construcción que tenga huecos (puertas oventanas) actúa además sobre cada elemento unasobrecarga local en su superficie interior, quepuede ser presión y puede ser succión, cualquieraque sea la dirección del viento.

Se calculará con los siguientes coeficientes eóli-cos:

Presión interior c = + 0,4Succión interior c = − 0,2

La sobrecarga exterior se combina con la interior.El coeficiente eólico total es la suma del de lasobrecarga exterior más el de la interior cambiadode signo. El cálculo se realizará con la combina-ción o combinaciones que produzcan efectos másdesfavorables.

Tabla 5.3

Coeficiente eólico de sobrecarga totalen una construcción

Coeficienteeólicoc

Clase de construcción

Construcciones prismáticas

De planta rectangular o combinación derectángulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

De planta octogonal o análoga . . . . . . . .

Construcciones cilíndricas

Construcciones esféricas

De superficie rugosa o nervada . . . . . . . .De superficie muy lisa . . . . . . . . . . . . . . . .

Esferas o semiesferas . . . . . . . . . . . . . . .Casquetes esféricos de relación

altura: diámetro ≤ 1:4 . . . . . . . . . . . . .

1,21,0

0 , 80 , 6

0, 4

0, 2



109


Angulo de incidencia

del viento

α

En el borde a

barlovento

C1

En el borde a

sotavento

C2

En el plano a

barlovento

C3

En el plano a

sotavento

C4

En el plano a

barlovento

C3

En el plano a

sotavento

C4

90°

a 60°

50°40°30°20°10°0°

1,21,41,61,61,20,80

1,21,00,80,80,400

1,21,21,21,21,00,80

0,80,60,40,40,200

0000000

0,40,60,80,80,80,80

Caso I Caso II

Se calculará cada elemento en los casos más desfavorables

Diedros exentos

Coeficiente eólico en:

Se calcularán los efectos más

Planos exentos

10°+−

desfavorables con α

Tabla 5.4Coeficiente eólico en planos y diedros exentos

αC1

Viento

C2

Viento

C3 C4

α α

α

C1

Viento

C2

α α

Viento

C3 C4

5.5. Sobrecarga total de viento sobrelas construcciones

5.6. Sobrecarga de viento enconstrucciones abiertas

La sobrecarga total del viento sobre una construc-ción es la resultante de las sobrecargas locales

sobre el total de su superficie.

Se denomina construcción abierta la que tienecorriente de viento a través de ella.

Se considerará incluso el área de los elementoseventuales: carteles, instalaciones, etc., que pue -dan existir. En las banderas sueltas se computaráel 25 por 100 del área de la tela.

En los casos ordinarios puede calcularse directa-mente esta sobrecarga total admitiendo una pre-sión uniforme sobre el área proyección de laconstrucción en un plano normal al viento, con elvalor del coeficiente eólico dado en la Tabla 5.3.

La sobrecarga local de viento sobre sus elementosse calcula, en general, como en el artículo 5.4. Unelemento a resguardo de otro, o sea, situadodentro de su proyección en la dirección del viento,no recibe sobrecarga si la separación entre amboses igual o menor que la mínima dimensión deelemento que resguarda. Si la separación esmayor, sin sobrepasar cinco veces la mínimadimensión, recibe sobrecarga reducida en el 25por 100. Para separaciones superiores se conside-

rará la sobrecarga total.

5.7. Influencia de la esbeltez

La acción del viento es mayor en los edificios cuyaesbeltez es grande. En función de la relación entrelos valores medios de la altura h y de la anchura b

de la construcción en el plano normal al viento, loscoeficientes eólicos de los artículos 5.4, 5.5 y 5.6se multiplicarán por el factor eólico de esbeltez k

dado por la Tabla 5.5.En las estructuras reticuladas abiertas se aplicará

el factor eólico de esbeltez k que corresponda a laesbeltez media de sus barras, si éste es mayor queel general de la estructura.

La sobrecarga total de viento se calculará comoen el artículo 5.5, tomando el área de la proyecciónde la parte maciza de la construcción.En este tipo de construcciones es muy importante tener en cuenta el área de todas las instalaciones

solidarias que puedan existir.En los planos y diedros exentos, la sobrecarga total, suma de la de sus dos caras, se calcularácon los coeficientes eólicos dados en la Tabla5.4.

Tabla 5.5Factor eólico de esbeltez


1 a 5 10 60 o mayorEsbeltez:

1 1,25 1,50Factor eólico de esbletez K

h

bsi h>b

b

hsi b>h



Bibliografía

111



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112

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Edición 15 de Mayo 2003.

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