Información Técnica. Techos y Aleros de Vidrio. Introducción. IT Techos y Aleros de Vidrio 18-Febrero-13

Transcripción

1 Información Técnica. Techos y Aleros de Vidrio. Introducción. Se llama cubierta de techo al elemento constructivo que protege a los edificios en la parte superior y, por extensión, a la estructura sustentante de dicha cubierta; aunque también se le conoce como cielo a la parte interior y techo a la parte exterior. Etimológicamente, del latín tectum y éste, a su vez, del verbo tegere, el techo tiene como significado cubrir, proteger. El alero es la parte de la cubierta de techo de los edificios que sobresale de la fachada, pero en menores proporciones, para cubrir áreas más pequeñas de la obra y es más decorativo, como por ejemplo la entrada principal, las ventanas o la pasarela de una acera. Pág. 1/16

2 Se suele distinguir entre dos tipos: la cubierta inclinada y la cubierta plana, diferenciándose entre sí por su inclinación respecto al plano del suelo (poco inclinada en el segundo caso). Ambos tipos de cubierta tienen una gran tradición en la arquitectura. Las inclinadas son más utilizadas en climas, principalmente, lluviosos pues permiten desalojar el agua por simple gravedad, mientras que las planas, son más utilizadas en climas más secos. Las cubiertas son necesarias para proteger los edificios de los fenómenos meteorológicos, sin que se moje el propio edificio ni el contenido. También, para evitar que entre o salga el frío o calor y para proteger de intrusiones de forma segura y eficiente. Dependiendo del fin y del tipo de construcción, el techo o alero puede ser diseñado y construido de diversas formas y con una variedad de materiales. Los materiales para la construcción de techos y aleros van desde madera, metal, con cubiertas galvanizadas y barro, hasta de concreto sólido, entre otras. Sin embargo, las tendencias actuales de modernidad, sencillez e iluminación natural le han dado protagonismo al vidrio como elemento elegante, sofisticado y en armonía con la naturaleza, al reducir la iluminación artificial y el gasto energético en aire acondicionado o calefacción. Pág. 2/16

3 Para la instalación correcta de techos en vidrio, se debe cumplir con los siguientes requerimientos: Adecuada ventilación Ángulos de inclinación Control solar Choque térmico Seguridad Mantenimiento Combinaciones de espesor. Correcta instalación Sistemas aplicables con vidrio. Adecuada Ventilación. Una habitación para oficinas, casa de habitación, comercios, etc. debe proporcionar a los ocupantes un ambiente confortable y saludable en el que se desarrollen. Esto depende, en gran medida, que el sistema de ventilación/climatización tenga el diseño, un funcionamiento y un mantenimiento apropiados. Para el buen funcionamiento de un techo de vidrio, es necesario que dentro de la habitación, si esta es cerrada o carece de suficientes fuentes de ventilación, se origine la suficiente corriente de aire para contrarrestar el aire caliente que aumenta la temperatura del lugar. Pág. 3/16

4 La ventilación ayuda a prolongar la vida útil y estética de su techo Para que se dé una ventilación adecuada, se debe contar con ventilación natural, que permita la entrada y salida de aire nuevo, por medio de ventanería o mecanismos de ventilación. Ángulos de Inclinación de Techos. La inclinación o pendiente que un techo debe tener indicará qué tan rápido y eficiente puede desalojar el agua. La estanqueidad de agua en el techo que no puede desaguar correctamente se convierte en una carga que no fue contemplada en el diseño, originando manchas en el vidrio, entre otros daños. Para la construcción e instalación de techos, se considera aceptable una pendiente que va de 15% a 25%, esto de acuerdo al clima del lugar donde se ubique. Pág. 4/16

5 Resolver un problema de agua empozada requerirá volver a instalar todo el techo y hasta reemplazar algunas piezas, por lo que el ángulo de inclinación no puede omitirse. Control Solar. La manera más usual de introducir luz natural en las áreas centrales de grandes edificios se logra incorporando una cubierta vidriada en el techo. Sin embargo, la transparencia del vidrio aumenta la transmisión de calor hacia el interior de la construcción, creando un ambiente sofocante a sus ocupantes. Se debe proporcionar a los ocupantes un ambiente confortable y saludable en el cual trabajar. Esto depende, en gran medida, de que el sistema de ventilación/climatización tenga un diseño, un funcionamiento y un mantenimiento apropiados. Los vidrios de control solar, comportamientos y rendimientos están especificados en la IT-021 Criterios Básicos de Vidrios de Control Solar de Extralum, donde se recomiendan vidrios especiales Low-e con procesos adicionales al vidrio como el doble vidriado hermético (DVH). El doble vidriado hermético es una efectiva manera de controlar la entrada de calor ya que al calentarse el vidrio exterior, la cámara de aire seco (deshidratado, quieto) retarda la transferencia de calor (por convección) hacia el vidrio interno, reduciendo el total de calor solar que pasa a través del vidrio. Pág. 5/16

6 En aplicaciones para techos, aumenta la cantidad de energía que deberán absorber los vidrios, por lo que deben tratarse térmicamente (templado o termo-endurecido) para potenciar la resistencia a la rotura térmica. Rompimiento Térmico. El rompimiento térmico o estrés térmico en el vidrio ocurre como resultado de la exposición del vidrio a cambios bruscos de temperatura. Sucede con mayor frecuencia si en el diseño no se contempló un vidrio y los procesos que ayuden a disminuir los esfuerzos. Existen otras consideraciones y recomendaciones de vidrio que se deben consultar en la IT-029 Rompimiento Térmico del Vidrio de Extralum. Los espacios cerrados pueden atrapar excesivo calor y aumentar el riesgo de choque térmico. Para disminuirlo, factores como control solar y ventilación incluidos desde la etapa de diseño mejoran considerablemente su desempeño y, por lo tanto, el factor de rompimiento será menor. Se debe tomar en cuenta que las corrientes de aire no deben dirigirse hacia el vidrio. La corriente de aire frío o caliente, directamente aplicadas a la superficie del vidrio, puede crear excesivas diferencias de temperatura, las cuales resultan en rompimiento. La aplicación de láminas reflectivas, papel, pintura o polarizado aumentan la posibilidad de rompimiento térmico. Extralum S.A. no recomienda la aplicación de láminas de ningún tipo en la superficie interior del vidrio. El riesgo de rompimiento térmico debe ser determinado durante la fase de diseño del proyecto. Al igual que para el rompimiento espontáneo del vidrio templado, Extralum S.A. no extiende ninguna garantía ni reconocimiento ante reclamo por rompimiento de vidrio por cualquier causa o teoría posible. Pág. 6/16

7 Seguridad. Además de las consideraciones normales de control térmico, solar, ángulo de inclinación y ventilación, al tratarse de vidriados en altura, se debe seleccionar un vidrio de seguridad. Para el vidriado de altura, hay recomendaciones en las normas que aconsejan usar vidrio laminado por sus características de rotura. Cuando se coloca correctamente, en caso de rotura, los fragmentos de vidrio quedan adheridos a la interlámina de polivinil (PVB) y la hoja, contenida en su alojamiento. De todos modos, es importante reemplazar lo antes posible el vidrio roto. En el caso del doble vidriado hermético (DVH), el panel inferior debe ser laminado, pero no siempre es necesario aunque sí recomendable- que el panel superior sea un vidrio de seguridad, como se muestra en la Figura 1. Por las recomendaciones de control solar y térmico realizadas anteriormente, los vidrios utilizados no solo deben tratarse térmicamente para disminuir riesgos de choque térmico, sino también para aumentar la resistencia al impacto del techo y con esto dar seguridad completa al elemento. No se recomienda que un techo de vidrio funcione como piso. Si bien es cierto, un vidrio laminado templado con las combinaciones correctas de espesor, podrá soportar cargas altas de tránsito, por la superficie deslizante que por naturaleza tiene el vidrio, además del ángulo de inclinación que se haya designado, puede convertirse en un área peligrosa ante una caída. Por lo que se debe considerar este aspecto y proveer al lugar de otras zonas de acceso para mantenimiento del resto del techo y el propio, a fin de evitar fatales accidentes. POR NINGÚN MOTIVO SE DEBE USAR VIDRIO MONOLÍTICO CRUDO EN APLICACIONES PARA TECHO. EXTRALUM, S.A. NUNCA RECOMENDARÁ ESTA OPCIÓN. Pág. 7/16

8 A continuación se muestran las combinaciones recomendadas de vidrio para techos en aplicaciones únicamente laminadas: Observaciones: Se recomienda que los vidrios sean templados. Los vidrios crudos son más propensos a rompimiento térmico. El PVB de 0.76, cuando el vidrio es crudo. El PVB de 1.52, cuando el vidrio es templado. Observaciones: Se recomienda que los vidrios sean templados. Los vidrios crudos son más propensos a rompimiento térmico. El PVB de 0.76, cuando el vidrio es crudo. El PVB de 1.52, cuando el vidrio es templado. El vidrio de control solar, deberá ubicarse en la capa 1, o 4. Observaciones: Se recomienda que los vidrios sean templados. Los vidrios crudos son más propensos a rompimiento térmico. El PVB de 0.76, cuando el vidrio es crudo. El PVB de 1.52, cuando el vidrio es templado. La capa autolimpiable debe ubicarse en la capa 1. El vidrio de control solar, deberá ubicarse en la capa 4. Pág. 8/16

9 En la IT-014 Ubicación Capa Reflectiva de Extralum se brindan todas las recomendaciones para colocar las capas de vidrios especiales. A continuación se muestran las combinaciones de vidrio recomendadas para techos en aplicaciones Doble vidriadas con laminados: Observaciones: Se recomienda que los vidrios laminados sean templados y queden en el interior de la habitación. El vidrio monolítico puede ser crudo, pero son más propensos a rompimiento térmico. El PVB de 0.76, cuando el vidrio es crudo. El PVB de 1.52, cuando el vidrio es templado. Cámara de aire de 1/2. Observaciones: Se recomienda que los vidrios laminados sean templados y queden en el interior de la habitación. El vidrio monolítico puede ser crudo, pero son más propensos a rompimiento térmico. El PVB de 0.76, cuando el vidrio es crudo. El PVB de 1.52, cuando el vidrio es templado. El vidrio de control solar, deberá ubicarse en la capa 3, o 6 Cámara de aire de 1/2. Pág. 9/16

10 Observaciones: Se recomienda que los vidrios laminados sean templados y queden en el interior de la habitación. El vidrio monolítico puede ser crudo, pero son más propensos a rompimiento térmico. El PVB de 0.76, cuando el vidrio es crudo. El PVB de 1.52, cuando el vidrio es templado. La capa autolimpiable debe ubicarse en la capa 1. El vidrio de control solar, deberá ubicarse en la capa 3, o 6 Cámara de aire de 1/2. Mantenimiento. La tendencia de usar techos de vidrio nace con la intención de amplitud, transparencia y unión con el exterior. dar impresión, sensación de Todo esto se logra con un buen mantenimiento, que prolonga la vida útil y evita reparaciones costosas. Para la limpieza del vidrio existen una serie de consideraciones, que deben ser conocidas por el usuario final, para conservar la belleza de su adquisición, tales como: Limpie el vidrio cuando aparezcan residuos o suciedad sobre la superficie. Use limpiadores comerciales no abrasivos. Seque completamente la superficie del vidrio y de los marcos de la ventana. No permita que la solución de limpiador o agua se seque sobre las superficies. Otras, referidas y detalladas, en la IT-006 Manipulación, Almacenamiento y Limpieza del Vidrio de Extralum. Pág. 10/16

11 Sin embargo, la tecnología, permite hoy en día tener vidrios autolimpiables, que se caracterizan por requerir una menor frecuencia de limpieza y un fácil mantenimiento. Para que funcione eficientemente, debe tener el ángulo de inclinación requerido para que el agua pueda arrastrar depósitos de suciedad y apreciar la diferencia después de la lluvia como la demostrada en la Figura 2. Para mayor información de las características de vidrio autolimpiable, consulte la IT-022 Vidrio Auto-limpiable de Extralum. Figura 2: Vidrio normal después de la lluvia (izq). Vidrio autolimpiable (der). Combinación de Espesor. El espesor del vidrio determinará la carga que podrá soportar, para la determinación de cargas y siguiendo la recomendación anteriormente realizada de no utilizar el techo como piso, se respeta lo establecido por el Código Sísmico de Costa Rica 2002, lo siguiente: Destino Habitacion (Casas de habitacion, apartamentos, viviendas, dormitorios, cuartos de hotel. Edificios para internados en escuelas, cuarteles, carceles, correccionales, hospitales y similares Carga Temporal (Kg/m²) Oficinas, despachos, laboratorios, salones de lectura, aulas, salas de juego y similares 250 Escaleras, rampas, vestibulos, pasajes de libre acceso al publico 400 Lugares de reunion desprovistos de asientos fijos, estadios, salones de baile, etc 500 Bibliotecas, salones de archivo 500 Lugares de reunion con asientos fijos, templos, cines, teatros, gimnasios, etc 400 Comercios, bodegas y fabricas de mercancia ligera 500 Comercios, bodegas y fabricas de mercancia peso intermedio 650 Comercios, bodegas y fabricas de mercancia pesada 800 Techos de fibrocemento, laminas de acero galvanizado y otros 40 Azoteas con pendiente superior a 5% 100 Azoteas con pendiente inferior a 5% 200 Voladizos en via publica (marquesina, balcones y similares) 300 Garajes y aparcamientos (para automoviles exclusivamente) Pág. 11/16

12 Lugares de reunion desprovistos de asientos fijos, estadios, salones de baile, 500 etc Bibliotecas, salones de archivo 500 IT Techos y Aleros de Vidrio Lugares de reunion con asientos fijos, templos, cines, teatros, gimnasios, etc 400 Comercios, bodegas Destino y fabricas de mercancia ligera Carga Temporal 500 (Kg/m²) Comercios, bodegas y fabricas de mercancia peso intermedio 650 Habitacion Comercios, (Casas de bodegas habitacion, y fabricas apartamentos, de mercancia viviendas, pesada dormitorios, 800 cuartos Techos de hotel. de fibrocemento, Edificios para laminas internados de en acero escuelas, galvanizado cuarteles, y otros carceles, Azoteas correccionales, con pendiente hospitales superior y similares a 5% 100 Oficinas, despachos, Azoteas laboratorios, con pendiente salones de inferior lectura, a 5% aulas, salas de juego y Voladizos en via publica (marquesina, similares balcones y similares) 300 Escaleras, Garajes y rampas, aparcamientos vestibulos, (para pasajes automoviles de libre exclusivamente) acceso al publico Lugares de reunion desprovistos de asientos fijos, estadios, salones de baile, Tabla 1. Cargas etc Temporales Mínimas aplicables. 500 Bibliotecas, Fuente: Código salones Sísmico de archivo de Costa Rica 2010, tabla Lugares de reunion con asientos fijos, templos, cines, teatros, gimnasios, etc 400 NOTA: Las cargas Comercios, dadas bodegas en esta y fabricas tabla son de mercancia mínimas. El ligera diseñador debe considerar las 500 condiciones Comercios, bodegas y fabricas de mercancia peso intermedio 650 reales a las que se ve sujeto el piso a efectos de incrementar cargas. Comercios, bodegas y fabricas de mercancia pesada 800 Techos de fibrocemento, laminas de acero galvanizado y otros 40 Azoteas con pendiente superior a 5% 100 Las cargas de diseño para las combinaciones de techo serán de 100 Kg/m². Azoteas con pendiente inferior a 5% 200 Voladizos en via publica (marquesina, balcones y similares) 300 Garajes y aparcamientos (para automoviles exclusivamente) 300 Las siguientes combinaciones de espesor de vidrio se presentan para usar en techos o aleros: Deflexion (mm) en vidrio laminado templado o crudo de 4+4 con PVB a una carga de 100 Kg/m² Ancho (mm) Largo (mm) Tabla 2. Deflexión para combinación de vidrio laminado Pág. 12/16

13 La deflexión de un vidrio crudo y templado es la misma, el último tendrá más resistencia. Deflexion (mm) en vidrio laminado templado o crudo de 5+5 con PVB a una carga de 100 Kg/m² Ancho (mm) Largo (mm) Tabla 3. Deflexión para combinación de vidrio laminado La deflexión de un vidrio crudo y templado es la misma, el último tendrá más resistencia. Deflexion (mm) en vidrio laminado templado o crudo de 6+6 con PVB a una carga de 100 Kg/m² Ancho (mm) Largo (mm) Tabla 4. Deflexión para combinación de vidrio laminado Pág. 13/16

14 La deflexión de un vidrio crudo y templado es la misma, el último tendrá más resistencia. Deflexion (mm) en vidrio laminado templado o crudo de 6+4 con PVB a una carga de 100 Kg/m² Ancho (mm) Largo (mm) Tabla 5. Deflexión para combinación de vidrio laminado La deflexión de un vidrio crudo y templado es la misma, el último tendrá más resistencia. Deflexion (mm) en vidrio laminado templado o crudo de 6+5 con PVB a una carga de 100 Kg/m² Ancho (mm) Largo (mm) Tabla 6. Deflexión para combinación de vidrio laminado Pág. 14/16

15 La deflexión de un vidrio crudo y templado es la misma, el último tendrá más resistencia. En los vidrios de control solar, reflectivos y autolimpiables el espesor máximo en que se fabrican es, generalmente, de 6mm, por lo que combinaciones con espesores mayores no podrían contar con estos vidrios, además de que aportaría mucho peso a la estructura. En caso de usarse vidrio doble vidriado hermético, para todas estas configuraciones, la cámara debe ser de ½ y el segundo vidrio con un espesor mínimo de 6mm, templado o no (aunque templado se recomienda más). Para una correcta instalación. Para la colocación del techo sobre la cuadrícula dispuesta para colocar los paños de vidrio, se debe tener los cuidados que requiere la instalación de un vidrio laminado, ampliamente detalladas en la IT- 002 Consejos para la instalación de Vidrio de Seguridad Laminado y Antibalas Vilax de Extralum, tales como: Durante la instalación se debe asegurar que el vidrio no quedará en contacto con superficies duras como acero, concreto, piedra, o cualquier elemento metálico de la instalación como tornillos o pernos. En su lugar, todo el borde perimetral que estará en contacto con la estructura debe tener una cubierta de protección de neopreno o similar, como lo muestra la Figura 3 y que elimine todo contacto. Los bordes del vidrio laminado no deben estar expuestos a contacto con humedad o agua por periodos prolongados ya que se producirá delaminación. La instalación será un proceso cuidadoso para evitar daños a la superficie del vidrio, como golpes que provoquen una rotura por falla térmica. Figura 3: Protección de vidrio para instalar. Pág. 15/16

16 IT Techos y Aleros de Vidrio Aplicaciones. Actualmente existen muchos sistemas que realzan la belleza de un techo, dan mayor personalidad y distinción al mismo. Extralum, tiene a su disposición los siguientes: Sistema Spider Sistema Canopy Ante cualquier duda consulte al Departamento de Ventas de Extralum, S.A. Pág. 16/16