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8/14/2019 15 cerramientos I

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CURSO CONSTRUCCIN II :CERRAMIENTOS

El objetivo de este documento es entregar una visin sistemtica de los conceptos vinculados alas envolventes, las funciones ms asociadas a cada sector de ellas, y opciones queglobalmente pueden considerarse en la resolucin de ellas. Las ilustraciones y ejemplos

contenidos son slo a ttulo de orientacin, no siendo necesariamente los nicos ni los demayor proyeccin, por cuanto cada problemtica ambiental plantea y jerarquiza de muydiferente modo sus variables. Por ser una publicacin exclusivamente con fines docentes, esque se ha estimado seleccionar las ilustraciones en base a diferentes catlogos comerciales.

LOS AGENTES DEL AMBIENTE CIRCUNDANTE A LAS ENVOLVENTES.-

Las envolventes interactan con diversos fenmenos existentes en el entorno, tanto de origenfsico, como qumico y bitico. Cada materialidad se ver afectada por algunos o varios deestos agentes con mayor o menor grado de importancia segn sus particulares caractersticas.De esta forma los fenmenos reactivos qumicos especialmente vinculados a la oxidacin,corrosin y similares vern una respuesta ms notoria centrada fundamentalmente en los

materiales de origen metlico, mientras que los agentes biticos afectarn en mayor y principalmedida a los materiales de origen orgnico como maderas y sus derivados. Por otra partecuando el fenmeno reactivo qumico se manifiesta como combustin afectartermofsicamente (fluencia trmica) a los primeros citados y termoqumicamente (combustin) ya los segundos, mientras que a los materiales de origen sinttico segn cada caso podr enmayor o menor medida afectarlos desde ambos frentes.

De esta diversidad de fenmenos en el presente apunte se pretende abordar aquellos quepresentan una incidencia genrica para todos los tipos de materiales, ya que lasparticularidades citadas en el prrafo anterior se tratan y estudian en profundidad generalmenteasociadas al conocimiento de los sistemas constructivos basados estructuralmente en cadamaterialidad.

Dentro de esta tipologa de fenmenos alcanzan particular importancia en la arquitectura de laenvolvente o cerramiento, los de carcter fsico ambiental que son los que le dan precisamentesu lgica de funcin como tal. En algunos casos el material estructural podr en mayor, regularo menor medida tambin atender dichos requerimientos, mientras que en otros francamente nopodr cumplirlos. y es tambin objetivo del presente estudio clarificar dichas circunstancias yotorgar una visin de opciones frente a esta etapa del proceso de diseo que muchas veces nose restringir a la materialidad exclusivamente, sino que tambin llegar a comprometerdecisiones vinculadas a la forma misma.

Siendo fundamentalmente estos fenmenos los relacionados con: Agua y humedades en las masas de aire

Vientos y desplazamientos de masas de aire Radiacin solar incidente y fenmenos consecuentes Calentamiento de las masas de aire Luz Sonidos propagados por las masas de aire o por la materialidad misma constructiva Fuego

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Se abordar frente al estudio de cada sector tipolgico de la envolvente, el conocimiento en ungrado bsico de profundidad, de su interaccin, su respuesta al requerimiento y cuandoexistan los antecedentes, de su normativa.

I.- ANLISIS TIPOLGICO DE ENVOLVENTES

1.- CUBIERTAS

Clasificacin segn su sistema de sustentacin.-

Base estructural monoltica :Losa HAFerrocementoPlaca estructural aceroPlaca estructural polister reforzadoCermicas armadasContraplacadp o entablado de madera

Base entramado

Sistema costaneras aceroSistema costaneras madera

Criterios de impermeabilizacin.-

- Capas alternadas de fieltros y bitmenes.- Membranas estancas, geotextiles- Recubrimientos sintticos o basados en caucho, elsticos con o sin fibras de refuerzo.- Hidro-repelentes.- Morteros con aditivos hidrfugos.

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Cuando la base no posee adecuadaimpermeabilidad para elescurrimiento de las lluvias, y laaccin de la humedad, debeproveerse sta, mediantetratamiento impermeabilizante y/oplancha de recubrimiento.


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Aspectos de detalle constructivo:

Pendientes recomendables: variables segn materialidad y rgimen climtico. Traslapos entre unidades: tejas, tejuelas, tablillas.

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Materialidades de recubrimiento:Acero, acero con recubrimiento asfltico, fibras asfaltadas, aleaciones acero-aluminio, cobre,materiales sintticos (PVC, policarbonato, acrlico, polister), fibrocemento, cermica, hormignde gravilla vibrado, especies madereras, vidrio (circunstancialmente)...


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Relacin entre los traslapos y la direccin del viento que acompaa a las lluvias Dimensin de los traslapos entre planchas y su relacin con pendiente y rgimen de lluvias

Emballetados o engatillados en planchas lisas. Sellado de traslapos. Sistemas conectores de fijacin.

ANEXO A

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Conceptos y cifras acerca de pendientes y traslapos de cubiertas.-

Tabla de % pendientes mnimas genricas en norma NCh 1079:Zona Superficie rugosa Superficie lisaNL , ND 10 5NVT, CI 15 8CL 20 10SL 30 15SI 30 20SE 30 25A 40 30

Ejemplo de recomendaciones de catlogo: tejas de arcillaPendientes % 29 a 35 35 a 37 37 a 39 39 a41 41 a 45 45 a50 50 y + Tipo tejaTraslapo Lluvias 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 Coloniallongitudinal Moderadas 10,8 10,3 9,8 9,3 8,8 8,3 7,8 Europamnimo Lluvias 12,5 11,5 11,0 10,5 Colonialen [cm] Fuertes 12,8 11,8 11,3 10,8 EuropaDistancia Lluvias 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 34,0 34,5 Colonialmxima entre Moderadas 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 Europacostaneras Lluvias 29,5 30,5 31,0 31,5 Colonialen [cm] Fuertes 28,5 29,5 30,0 30,5 Europa

Gancho J Gancho S Tejuela de madera


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ANEXO B

2.-CIELOS

Clasificacin segn su sistema de sustentacin.-

Monoltico integrado a estructura y cubierta De recubrimiento integrado a cubierta De recubrimiento independiente Falso

Diseo flexible segn funcin.-

- Slo terminacin- Resistencia al fuego- Absorcin, difusin y reflexin acstica, distribucin del sonido en el ambiente- Aislacin trmica- Difusin y reflexin lumnica, distribucin de la luz en el ambiente

- Eventualmente aislacin acstica cuando no la cumple la estructura

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Conceptos acerca del comportamiento de las superficies externas de los materialesfrente a la captacin de energa radiante solar, su sobrecalentamiento y dilatacin.

Valores de coeficientes de absorcin . para un mximo de 1 (Total reflexin =0)TIPO DE SUPERFICIEHoja de aluminio brillante 0,05 a 0,1

Hoja de aluminio oxidado 0,15Acero inoxidable 0,25 a 0,45Fierro galvanizado nuevo 0,65 a 080Fierro galvanizado oxidado 0,90Cobre brillante 0,32Concreto color claro 0,60 a 0,80Concreto color oscuro 0,55 a 0,90Fibro-cemento 0,60 a 0,71Madera 0.60 a 0,90Bitumen y asfalto 0,92 a 0,93Ladrillo rojo de arcilla 0,55 a 0,70

Diferencia de longitud (dilatacin o contraccin en mm)Tipologa de materiales Rango enmillonsimas de mm por cada mm y cada CArcilla cocida 5 a 6Vidrio 1 a 9Hormign corriente 7 a 11Acero de construccin 1 a 12Aluminio 5 a 23Cobre 9 a 16Bronce 8 a 19Maderas (sentido de las fibras) 3 a 8Maderas (perpendicular a las fibras) 50 a 60


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Sistemas de estructuracin y sustentaciones.-

Materialidades de cielos y su fijacin.-

Madera machiembrada, planchas derivados de madera, derivados de fibras, yeso, yeso-cartn, fibrocemento, planchas y tramas acero, aluminio, cobre, materiales sintticos, telas.

Difusin lumnica Absorcin acstica Resistencia al fuego

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Listoneado subestructural:Madera, acero, aluminioMateriales sintticos


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Materiales aislantes trmicos.-

- Poliestireno expandido- Lana mineral o de rocas- Lana de vidrio- Espuma de polister- Poliuretano expandido. Puede ser tambin aplicado por proyeccin o pulverizacin.

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Policarbonato (cielo translcido)


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ANEXO C

Conceptos bsicos para aislacin trmica entre ambientes.-

Parmetros de confort trmico: 18 a 20C, para humedades relativas ( 30 a 70%) yvelocidades de aire ( 0,5 a 1,0 m/s) normales.

Formas de paso de calor Recursos especficos de diseo en cada caso.Conduccin Material provisto de poros o cmaras estancosConveccin HermeticidadRadiacin Reflexin superficial (claro, liso, brillante)

Criterios de interioridad y exterioridad condicionados por las envolventes. LA AISLACIN

TRMICA INTERESA FUNDAMENTALMENTE EN LAS ENVOLVENTES PERIFRICASQUE SEPARAN A LOS AMBIENTES INTERIORES DE LOS EXTERIORES: CUBIERTASDE LTIMO PISO, PAVIMENTOS DEL PRIMER PISO Y ENVOLVENTE VERTICALPERIMETRAL, descartndose su verificacin entre espacios interiores, pareos yentrepisos. (En el caso de espacios semiexteriores: entretecho ventilado, recintos cubiertos

abiertos adosados, espacios o recintos bajo pisos, se considera flujo en menor proporcin).

Corte pareo Corte edificio Planta viviendas continuas Concepto de Ganancias Trmicas: Cuando el calor fluye desde el exterior hacia el

interior del recinto.

Concepto de Prdidas Trmicas: Cuando el calor fluye desde el interior del recinto haciael exterior.

Referencia a las normativas trmicas: - Objetivos: economa y racionalizacin en elempleo de las energas, ecologa.

- NCh 853 of 91 Clculo de Resistencias y Transmitancias trmicas para soluciones opaquetes de envolventes

- Artculo 4.1.10 OGUC y Reglamento Trmico Complementario.-Ruta planteada:Exigencia en una primera etapa de la aislacin trmica en el complejo de techumbre comorequisito para el permiso municipal de construccin; y en siguientes etapas agregar para laenvolvente vertical, piso y balance volumtrico de todo el recinto.

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O = No considera flujo= Considera flujo


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Zonificacin del pas para los efectos de la aceptabilidad segn comuna y en algunoscasos de comunas extensas, subdivisin de ellas segn altura sobre el nivel del mar:

7 tipologas de climas segn rigor trmico invernal (grados-da):.

Ejemplos: Zona 1: Arica, Antofagasta, Copiap, CoquimboZona 2: Valparaiso, Calama, San FelipeZona 3: Comunas metropolitanas de Santiago, Rancagua, San Fernando

Zona 4: Talca, Chilln ConcepcinZona 5: Temuco, Valdivia, Osorno, Lo Barnechea en alturas entre 1000 y 2000

[m]Zona 6: Puerto Montt, Ancud, CastroZona 7. Palena, Regiones 11 y 12, Antrtida, Lo Barnechea sobre 2000 [m]

NOTA: La subdivisin es invernal y respecto a temperaturas del aire atmosfrico. Por lo tantoest formulada para prdidas trmicas. Puede ser interpretada la eficiencia aislante de unasolucin constructiva para el caso de ganancias trmicas en funcin de este tipo deantecedentes siempre que se circunscriba a diferencias de temperaturas equivalentes. Estopuede suceder frente a cierto rango de la temperatura del aire en un clima caluroso a lasombra, pero cuando se suma a ello la incidencia de la radiacin solar suelen producirse

calentamientos en las superficies exteriores de los paramentos que escapan totalmente deesta escala. POR LO TANTO TODA INCIDENCIA SOLAR EN EL CALENTAMIENTO DESUPERFICIES DEBE SER INTERPRETADA Y RESUELTA COMO DISEO, BAJOPARMETROS DIFERENTES A LOS DE LOS CLCULOS NORMATIVOS DEAISLAMIENTO TRMICO DE LA NCh 853, YA SEA PARA PROPICIARLA (CAPTACIN,ACUMULACIN) O PARA CONTROLARLA (APANTALLAMIENTO, REFLEXIN, INERCIA),INCLUYENDO LOS EFECTOS CONVECTIVOS O DE DESPLAZAMIENTO DE LAS MASASDE AIRE.

Concepto de Conductividad Trmica .- Es un coeficiente comparativo que evala lacualidad de conduccin trmica de los materiales bajo parmetros unitarios de tiempo,diferencia de temperaturas, cantidad de energa y dimensiones.

se expresa normativamente en [W/mK], y se puede considerar a los materiales como: -Muy conductores :- Aquellos en que el valor de es superior a 10: Metales

-Conductores; Cuando es superior a 1: Piedras, hormigones normales, morteros-Ni conductores ni aislantes.- Cuando vale entre 0,1 y 1:Maderas, derivados de

madera,hormigones livianos, materiales sintticos, materiales arcillosos. Dependen de su espesor.-Aislantes.- Cuando vale menos de 0,1: Poliestireno expandido, lana mineral, lana devidrio, poliuretano expandido, fibra de polister.

Concepto de puente trmico: zona de la envolvente de gran conduccin o conveccin

(estructuras y subestructuras metlicas, fisuras de infiltracin)

Mediante adecuados diseos se puede controlar los puentes trmicos y optimizar laefectividad, de una solucin constructiva con baja cantidad de aislante adems de diversasotras ventajas de confort.

CONCEPTOS DE NCh 853 PARA CLCULO TRMICO.-Transmitancia y Resistencia:

Sntesis de la frmula de la Transmitancia Trmica (U) en [W/m2K]:U y Rt son conceptos recprocos U = 1 / Rt

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Zonas 1 2 3 4 5 6 7

Ejemplos:

Siendo para Santiago el valor (R 100) mnimo requerido equivalente a 188 (Zona 3)Siendo para Puerto Montt el valor (R 100) mnimo requerido equivalente a 329 (Zona 6)Siendo el valor para el poliestireno expandido = 0,038 [W/mK] a determinada densidadusual.Siendo el valor para la espuma de poliuretano expandido de 0,025 [W/mK]

Se determinar el espesor mnimo para soluciones de cielos en ambos casos.

R= e/ e en [m] = R xR = (R 100) exigido, dividido por 100. Si a su vez se multiplica, el valor de Rsimultneamente por 100, los valores del espesor a determinar quedarn expresadosdirectamente en centmetros en la misma operacin (Debido a que R est referido a

metros):

Santiago, poliestireno expandido: e = 188 x 0,038 = 7,14 [cm] = 0, 0714 [m]

Santiago, poliuretano expandido e = 188 x 0,025 = 4,7 [cm] = 0, 047 [m]

Puerto Montt, poliestireno expandido: e = 329 x 0,038 = 12,5 [cm] = 0,125 [m]

Puerto Montt, poliuretano expandido e = 329 x 0,025 = 8,2 [cm] = 0,082 [m]

Es conveniente y necesario que el futuro arquitecto conozca y tenga un criterio parala insercin de estos fenmenos del ambiente en el proceso de diseo. A partir del4 /01/2007, se aplican exigencias de aislamiento trmico adecuadas a toda la envolvente.

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Ejemplo combinado de solucin cubierta - cielo aislacin trmica transparencia

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