6. Principales usos del vidrio en la construccio n: construccio El vidrio es un material que, en la construcción, tiene diversos usos: encontramos ladrillos de vidrio y placas de vidrio (para muros), losas de vidrio, para pisos, y cristales o vidrios planos, para aberturas. aberturas. Hay distintos tipos de vidrio que se usan en construcción construcción y que se obtienen a través de variados procesos de fabricación, y agregando distintos materiales a la materia prima básica de todos los vidrios: arena de sílice, caliza y carbonato o sulfato de sodio. Hay muchísimos tipos de láminas de vidrio. Cada una ha recibido un tratamiento especial que cambia su composición, para un uso específico: hay vidrios fotosensibles, que reaccionan a la luz; vidrio endotérmico, que absorbe rayos infrarrojos; vidrio templado o tensionado, de mayor resistencia a golpes, tensiones y cambios bruscos de temperatura; vidrio metálico (tiene una capa metálica en una de sus caras), usado especialmente en fachadas porque permite permite controlar la luz y la energía, y es muy decorativo; entre otros. El tipo de vidrio a elegir dependerá de muchos aspectos constructivos: constructivos:
La superficie a cubrir.
La seguridad requerida: resistencia a la compresión, flexión, tracción y tensión.
Las condiciones de confort buscadas: control de ruido, temperatura, iluminación, ahorro energético, etc. La estética: como dijimos, hay vidrios metálicos, coloreados, vidrios cerámicos, vidrio laser, impreso, tintado, serigrafiado, etc.
6.2. Compuestos reforzados con fibra: La fibra de vidrio es un material compuesto consistente consistente en fibras continuas o discontinuas de vidrio embebidas en una matriz plástica; este compuesto se produce en gran cantidad. La composición del vidrio que generalmente se trefila(estirado del alambre en frio)en fibra(a veces denominado vidrio E). El vidrio se utiliza como material de refuerzo por las siguientes razones: Es fácilmente hilable en fibras de alta resistencia Es fácilmente disponible y se puede aplicar económicamente económicamente para producir plástico reforzado con vidrio utilizando una gran variedad de técnicas de fabricación de materiales compuestos.
Como fibra es relativamente fuerte y, cuando está embebido en una matriz plástica produce un compuesto de muy alta resistencia específica. Cuando está unido a varios plásticos se obtienen materiales compuestos químicamente inertes muy útiles en una gran variedad de ambientes corrosivos. Las características superficiales de la fibra de vidrio son de extrema importancia porque los defectos superficiales afectan las propiedades de tracción. Los defectos superficiales se generan por fricción o por abrasión de la superficie con otros materiales duros. Además, las superficies de vidrio expuestas a la atmósfera convencional, incluso durante periodos cortos de tiempo, tienen generalmente una capa superficial debilitada que interfiere en la unión con la matriz. Las fibras recién solidificadas se suelen recubrir durante el hilado con un material que protege la superficie de deterioro y facilita la unión entre la fibra y la matriz. Gran número de diferentes materiales tiene algunas limitaciones. A pesar de tener elevada resistencia, no son muy rígidos y por ese motivo no se aplican como miembros estructurales de, por ejemplo, aviones y puentes .La mayor parte de los materiales de fibra de vidrio tienen temperaturas de servicio inferiores a 200°C;a temperaturas superiores la mayoría de los polímeros empiezan a fluir y deteriorarse. La temperatura de servicio puede llegar hasta los 300°C al utilizar fibras de sílice fundida de alta pureza y matriz de resinas de poliamida. Las principales aplicaciones de la fibra de vidrio son carrocería de automóviles y navíos, tuberías de plástico, recipientes para almacén y suelos industriales.
6.2. Vidrios aislantes: Se utilizan más que nada con el objetivo de utilizarlas como aislante térmico o auditivo. He aquí algunos ejemplos: Cristal de pavés o ladrillo de vidrio
El cristal de pavés o ladrillo de vidrio es usado, en general, para paredes interiores y exteriores (siempre que no se trate de muros portantes). Se trata de bloques de 20x20cm (los más usuales) de vidrio translúcido, que puede ser coloreado o no, con o sin textura. Como el interior es hueco, resulta, a la vez, aislante acústico y térmico.
Niveles de Ruido Recomendables Fuente: NTE-040 Actividad
Nivel de ruido máximo
Dormitorios
30 a 40 (dB)
Biblioteca silenciosa 35 a 40 (dB) Sala de Estar
40 a 45 (dB)
Oficinas privadas
40 a 45 (dB)
Aula de escuela
40 a 45 (dB)
Oficinas generales
45 a 50 (dB)
Separador termoplástico de doble vidriado (TPS):
Se trata de un sistema de doble acristalamiento que posee una capa bajo emisiva conectada a la electricidad mediante unos electrodos colocados en los cantos de la pieza de vidrio. Mientras el vidrio permanece sin ser conectado, se comporta como cualquier sistema de DVH con prestaciones de aislamiento térmico, debido a su capa bajo emisiva. Cuando el sistema se conecta, esa capa emisiva, compuesta por metales pulverizados, comienza a convertir la electricidad en calor. De esta manera, el vidrio interior se calienta e irradia ese calor a la estancia, proporcionando mayor confort térmico. El sistema se puede revertir e irradiar el calor hacia el exterior en vez de hacia el interior, con la finalidad de derretir la nieve posada sobre un acristalamiento de cubierta y evitar, de esta manera, las posibles condensaciones o el exceso de peso. En cualquier caso, se deberá de elegir una opción u otra.
6.3. Acabados arquitectónicos: Estructura de perfiles auto portantes en forma de U: El sistema, más conocido por su nombre en inglés (U-glass), se emplea para la elaboración de muros, tanto de fachada como de pared interior, que permite dota de iluminación natural al edificio que envuelve y, a la vez, proporcionar una separación de espacios .En casos de doble vidriado puede ser eficaz para aislar térmicamente y su coste no es muy elevado. Debido a ello, a su estética y a la necesidad de luz solar, es una buena alter nativa para las fachadas y paredes de edificios industriales, culturales, deportivos o comerciales .La estructura de perfiles no requiere de carpintería tradicional y cubre grandes luces entre apoyos sin la necesidad de ningún travesaño horizontal .La colocación, de manera vertical, puede realizarse en recto o realizando algún tipo de curva. También, e s posible el posicionamiento horizontal. Para determinar la máxima luz entre apoyos es necesario tener en cuenta la presión que ejerce el viento sobre el conjunto, sus car acterísticas y las del edificio.
Revestimientos de muros exteriores ventilados: El vidrio puede emplearse como elemento de revestimiento en fachadas ventiladas para cubrir el aislamiento exterior o la fachada principal. Estos vidrios pueden ser de cualquier tipo y tener distintos grados de t ransparencia, sin embargo, una de las tipologías más empleadas para este sistema son los vidrios esmaltados, opacos. El sistema será colocado, como una segunda piel, sobre el edificio, mediante el empleo de perfilería de aluminio, dejando un espacio ventilado entre la fachada principal y el recubrimiento .Cada pieza deberá tener un espesor mayor de 8 mm y debe ser templada, por lo tanto cada uno de las perforaciones que se realicen al vidrio se harán c on anterioridad al proceso térmico .La colocación habitual de las piezas vidriadas suele ser a través de dichas perforaciones mediante atornillado a la estructura metálica anclada a la fachada principal. -Diferentes usos: En el caso de emplear vidrios esmaltados el sistema funcionaría como cualquier otra fachada ventilada elaborada por otro material (piedra, cerámica, etc .). Las ventajas de este sistema serían: 1. Protección térmica: Permite la colocación de aislamiento continuo en la fachada evitándolos puentes térmicos. 2. Protección solar: La ventilación de la cámara impide el sobrecalentamiento de la fachada en verano. 3. Protección acústica: Al estar aislado de forma continua permite incrementar el aislamiento acústico entre 5-10 dB. En caso de no colocar un vidrio esmaltado, además de todas esas cualidades, aportaría luz natural, aspecto relevante si la fachada principal es de este mismo material. Si nos inclinamos por esta opción, quizá, sería interesante colocar como doble piel un vidrio que aportase gran cantidad de calor a la cámara (bajo factor solar) y proporcionar sombra a la parte inferior de la fachada, para, de esta forma, aumentar el tir o. En invierno la cámara podría cerrarse para aprovechar la energía solar que entre en la cámara.
Muros cortina tradicionales: El muro cortina tradicional es un sistema de ce rramiento donde todos sus elementos están situados más externamente que la propia estructura del edificio, estando todas sus piezas sujetas por la misma mediante anclajes, fijos o móviles, que soportan los elementos resistentes de la fachada .El vidrio es un elemento esencial en el sistema. Si bien es cierto que en él pueden emplearse otros elementos de relleno de l entramado metálico como chapas de diversos materiales, el vidrio seguiría siendo imprescindible para proporcionar luz natural al edificio .Cada uno de los huecos de la e structura de fachada, compuesta por montantes y travesaños, puede ser tapado empleando elementos opacos, llamados paneles, o elementos transparentes de vidrio. Tejados de vidrio: La teja de vidrio suele ser empleada como pieza especial dentro de una cubierta realizada con piezas cerámicas, sin embargo, es posible la construcción de una cubierta completamente cerrada con este tipo de elementos. Gracias a su transparencia, deja pasar alrededor del 87% de la luz (según fabricante y modelo), es recomendable para habitaciones que requieran una iluminación extra, como pueden ser galerías o talleres. Se debe tener en cuenta, a la hora de tomar como modelo de iluminación un sistema de tejado vidriado, la cantidad de energía solar e xtra que puede proporcionar al edificio. Esta puede exceder lo previsto y provocar un consumo mayor en la refrigeración. Por lo tanto, no sería recomendable colocar un sistema con gran cantidad de piezas en lugares cálidos, siendo, sin embargo, adecuado para zonas frías en las que sufren escasez de luz natural. 1. Tipologías Podemos encontrar en el mercado tantos mo delos de tejas de vidrio como hay de cerámica (mixta, curva, plana, etc.). Esto es debido a que el sistema de tejado de vidrio se complementa con el cerámico de tal forma que las piezas deben encajar perfectamente tal y como encajando tejas del mismo mate rial. 2. Puesta en obra Se colocarán de igual manera que las tejas cerámicas. Las tejas de vidrio mantendrán el mismo esquema y longitud de solape que las cerámicas, por lo tanto, se ha de encontrar modelos de ambos materiales que compartan todas sus dimensiones y sean completamente compatibles. Las tejas de vidrio no podrán ser fijadas mediante el uso de cemento, será necesario anclarlas con e lementos metálicos.
Vidrio estructural: Hasta ahora, todos los sistemas y tipologías del vidrio han sido sobre elementos sin más carga que la de soportar su pro pio peso, salvo, quizá, el contrafuerte de vidrio de algunos sistemas de vidrio exterior anclado. En esta ocasión los sistemas que vamos a describir basan su función en la capacidad portante del material, haciéndolo sustentador o parte de la estructura edificio. -Tipos:
Vidrio estructural El vidrio tubular laminado fue puesto en práctica por primera vez en 2002 en el edificio Tower Place de Londres (Foster and partners) que aparece en la imagen. Para ello emplearon un sistema que introducía en el interior del tubo unos cables de acero pretensados, para ayudar en los esfuerzos ocasionados, en la fachada, por la presión y succión provocadas por el viento.
envolventes de vidrio
vidrio tubular
vidrio armado mediante malla metálica
Se trata de un vidrio laminado tradicional al que le han introducido un refuerzo metálico. Este refuerzo permite mantener la estabilidad del conjunto en caso de rotura y aumenta la resistencia a flexión del material.
Son piezas de vidrio pegadas entre sí, pretensadas químicamente y actuando como elemento estructural
Se trata principalmente de un tubo de vidrio de borosilicato,esta composición le otorga grandes propiedades contra los agentes químicos, choques térmicos y soporta grandes cargas con mayor facilidad
Baldosas o paneles de vidrio laminado: Para los pisos se usan baldosas o paneles de vidrio laminado (de alta resistencia) grueso y pesado. El espesor y tamaño de las baldosas dependerá de la carga que deba soportar el piso, cálculo que debe ser realizado por un profesional (arquitecto o ingeniero).
