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Tema 1

Cerramientos de fachada, introducción, repaso de sistemas tradicionales 1.1. Introducción general, fachadas y cubiertas · Conceptos básicos · Exigencias funcionales. Barreras · Exigencias constructivas

1.2. Código representación gráfica 1 3 Fachadas 1.3. · Exigencias funcionales

1.4. Sistemas tradicionales · Evolución fachada – aislamiento · Análisi A áli i s muro-cámaraá t bi tabique

1.5. Bibliografía

Prof. Luis Beltrán [email protected]

Ciudad de las Artes y las Ciencias Valencia S. Calatrava 2005

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1. Introducción.

1.1. Introducción

1.1.1. Terminología, fachadas y c bi t cubiertas · No parece muy apropiado el nom mbre de la asignatura ya que el térm mino “cerramiento” se refiere al eleme ento de cierre de un espacio específ ico, como puede d ser un hueco, h o un cam mpo, pero no un edificio ya que el pro opio cerramiento constituye parte esen cial del propio edificio . El término “envolvente” como una a generalización li ió del d l concepto t de d “envolvente térmica” usado acertadamente por el CTE DB HE, e tampoco parece adecuado, ya que el concepto de envolvente se refiere a la producida por un elemento delgado

Obra artística de J. Christo de envolvente del Reichstag de Berlín

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1. Introducción.

Otro término que se ha utilizad do inadecuadamente, siguiendo la tendencia de asimilar el edificio a un u ser vivo, es el de “piel del edificio” Sería más apropiado el términ no “frontera” que utiliza la topolog gía (una rama de la geometría) que en e esta acepción sería el elemento qu ue separa el espacio interior del espac cio exterior de un edificio. La frontera en su significado más pio amplio sería el elemento del prop edificio que entra en contacto con el espacio interior y el espacio exteriior del mismo, ya sea el aire, el terreno, u otro t edificio difi i Para no introducir más elementos de d confusión creemos que debemos seguir utilizando los términos FACHADAS Y CUBIERTAS

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.2 Exigencias funcionales.

1.1.2 Exigencias funcionales: Tanto las fachadas y cubiertas de un edificio deben cumplir una serie de funciones básicas: . Resistencia a las siguientes acciones .Peso propio .Presión P ió y succión ió de d viento i t .Peso de la nieve .Agresiones Agresiones físicas .Presión del terreno .Presión Presión del agua

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.2 Exigencias funcionales.

Estanqueidad: .Agua de lluvia .Agua subterránea .Aire .

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.2 Exigencias funcionales.

Aislamiento. Para poder mantener unas ciertas condiciones de confort en el interior del edificio, el elemento de frontera debe disponer de unas determinadas d t i d capacidades de aislamiento: .Térmico .Acústico

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.2 Exigencias funcionales.

El conjunto de los aislamientos térmicos dispuestos en el elemento frontera es lo que se describe en el CTE DB HE como la “envolvente térmica” Otros la denominan “barrera térmica térmica”

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.2 Exigencias funcionales.

Barreras Para cumplir con los requisitos anteriores es fundamental la identificación de lo que conceptualmente llamamos “Barreras” Pueden estar constituidas por materiales específicos o por otros materiales generales de la fachada y cubierta pero que cumplan idéntica función, Estas pueden ser: .Barrera Barrera de impermeabilidad .Barrera de aire .Barrera Barrera de vapor En muchos casos una sola de ellas puede cumplir varias de estas funciones

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BREA Las iniciales de las exigencias funcionales, y de barreras forman el acrónimo BREA que nos puede servir para recordar los elementos f d fundamentales t l que ttenemos que analizar en una determinada solución de fachada o cubierta

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.2 Exigencias funcionales.

Otras exigencias funcionales .Imagen .Estética .Control de iluminación .Control C t l solar l .Ventilación .Inercia Inercia térmica .Inercia hídrica Las cinco últimas van a condicionar enormemente el confort y la sostenibilidad del edificio

Mo ojacar (Almería) hacia 1880

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.1.3 Exigencias constructivas.

1.1.3 Exigencias constructivas: Para hacer viable una determinada solución de fachada o cubierta deberíamos cuidar los siguientes aspectos: .Economía .Durabilidad .Sostenibilidad .Compatibilidad de materiales .Juntas

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Cerramientos de fachada, 1.2 Código os de representación gráfica.

1.2 Códigos de representación gráfica Se exponen a continuación unas recomendaciones de grafismo para esta asignatura. Están basadas en Norma DIN, y de utilización habitual en distintas publicaciones

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Cerramientos de fachada, 1.2 Código os de representación gráfica.

1.2 Códigos de representación gráfica

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1 3 F 1.3. Fachadas h d

Vamos a aplicar, ahora, las exigencia as funcionales estudiadas anteriormente ea la construcción de las fachadas del edificio 1.3.1. Resistencia Desde el punto de vista resistente existen básicamente dos tipos de fachada:

Muro de carga y cerramiento

.Muro de carga y cerramiento .Muro de solo cerramiento .Muro continuo .Muro de entramado En general el muro tradicional de carrga de fábrica de ladrillo o de piedra es perfectamente válido para soportar la as estructuras horizontales del edificio y los empujes de viento y las agresiones físicas debidas al uso normal

Muro d M de solo l cerramiento continuo

Muro dde solo M l cerramiento entramado

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1.3.2. 1 32 E Estanqueidad t id d En general se consigue la estanqueidad al agua de una facha ada facilitando la salida de la misma ha acia la cara exterior, y utilizando en el exterior t i materiales t i l l suficienteme lo fi i t ente t impermeables para que el agua no penetre a las caras medias e interio ores de la fachada

Impermeabilización muro sótano

uros No suele precisarse, salvo mu enterrados t d o sumergidos, id l utilizac la tili ción ió de láminas impermeables La estanqueidad al aire se su uele conseguir en fachadas tradicionales, pero se precisarán barreras de aire en f h d fachadas d elementos de l t di discontin ti uos colocados en seco Barrera dde aire B i Tyvek

Mono de M d trabajo de Tyvek

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1.3.3. 1 3 3 Aislamiento Ai l i t eral . Aislamiento térmico. Son en gene elementos muy ligeros de muy baja conductividad térmica Actualmente los más utilizados son: e Fibra de vidrio. FV. Cada vez más en desuso por problemas de salud laboral de los operarios que la manipulan e instalan. Es hidrófila

Lana mineral

Lana mineral y de roca. LR. De fácil colocación, muy eficaces y sin problemas para sus manipuladores. Es hidrófila. hidrófila Poliestireno expandido. EPS, Poliestireno extruido XPS . De plac cas rígidas con juntas machihembradas, a muy eficaces, pero requieren de una colocación esmerada para no dejar huecos sin aislar. Problemas de salu ud reproductiva

o XPS Poliestireno extruido

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

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1 3 3 Aislamiento 1.3.3. Ai l i t Poliuretano expandido. expandido PUR PUR. Aplicado por proyección sobre la fachada garantiza su extensión sobre e toda la superficie e incluso el sellado o de encuentros de los paramentos con carpinterías. carpinterías Tiene una bajísima conductividad térmica. Son impermeables por lo qu ue cumplen con la función de barrera de e aire, de vapor, y de estanqueidad. Se deteriora con la luz Solo presenta un problema y es que al elevar su temperatura al “punto de humo” emiten gases muy tóxicos de ácido cianhídrico.

Muro de fábrica aislado con PUR proyectado en su interior

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1.3.2. 1 3 2 Aislamiento Ai l i t .Celulosa proyectada

Proyección de celulosa ISOFLOC

Fibra de celulosa mezclada con colas que se proyecta sobre la cara interior del muro de fachada cubriendo totalmente el soporte. Es muy eficaz Consideraciones finales sobre el aislamiento . Gran parte de nuestro patrimo onio construido está mal aisla ado térmicamente. El CTE llegó después del último boom de la construcc ción residencial . Para construir edificios eficientes y confortables deberíamos utilizar no aislamientos con espesores e 15 menores de 10 cm en fachadas y de cm en cubiertas

Parla Este (Madrid)

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1.3.3. 1 3 3 Aislamiento Ai l i t a . Aislamiento acústico. Se refiere al conjunto de técnicas y materiales para atenuar el nivel sonoro de un determinado espacio o .Factores básicos del aislamiento acústico Factor másico másico, a mayor masa de la fachada mayor resistencia al choque e de la onda sonora y por tanto mayor atenuación Factor multicapa, una disposición adecuada de capas puede aislar más que la suma del aislamiento de todas s las capas que forman la fachada. Efecto resonancia Factor disipación, llenando las cámaras con materiales absorbentes s de baja densidad

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

134C 1.3.4 Comportamiento t i t ante t ell ffueg go

Medianerías EI 120 Cubiertas próximas a otro REI 60 edificio

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1 3 2 Aislamiento 1.3.2. Ai l i t

CTE DAV HE, se señalan en rojo para Madrid Espesores mínimos de aislamiento según C capital

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.3. Fachadas.

1 3 2 Aislamiento 1.3.2. Ai l i t

Espesores mínimos de aislamiento en puen ntes térmicos y en forjados sanitarios según CTE DAV HR, se señalan en rojo para Mad drid capital

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

1.4. Sistemas tradicionales de e fachada

. Muro M r monocapa Formadas por una sola capa de materiales tradicionales como fábricaas de ladrillo, piedra, adobe, tapial, o la combinación de ellos Resistencia. Garantizada por el gran n espesor del muro, que en casi todos los casos superaba los 40 cm Estanqueidad. A pesar de utilizar materiales permeables, su grueso los hace impermeables Frecuentemente se revestían exteriormente de materiales más impermeables como revocos de cal, y se interponían horizontalmente elementos auxiliares, como cornisas, impostas, etc

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

Aislamiento. Térmicamente su comportamiento es muy deficiente, y se incrementa con su espesor, espesor Un muro o de piedra de 100 cm de grueso tiene e un aislamiento similar a un muro de ½ pié, p cámara y tabique. Su enorme inercia térmica los hace muy apropiados para mantener el edificio fresco en verano, ya que el e ciclo de calentamiento-enfriamiento es de varios meses En rehabilitación de edificios con fachada de una sola capa se hace imprescindible la instalación de aislamiento Acústicamente su comportamiento es excelente dada su gran masa

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

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.Muro multicapa. Aunque desde la antigüedad se conocen muchos chos casos dde fachadas de dos hojas separadas de piedra o ladrillo que mejora su aislamiento y su o comportamiento ante la humedad, no es hasta finales del siglo XIX cuando o se instaura este sistema En el Reino Unido se desarrolla un vity sistema de fachadas llamadas “Cav wall” (Muro de cámara) básicamente e para aumentar su aislamiento térmico e impedir la entrada de agua a la zona a interior de la fachada. La cámara interior se ventilaba y drenaba hacia la cara exterior media ante huecos en las llagas de la fábrica Sección vertical de muro Cavity wall

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

El gran desarrollo de esta técnica se produce en la reconstrucción de Europa después de la II Guerra Mundial. En España se aplicó la idea del Cavity wall en lo que llamamos “tabique pluvial” utilizado en áreas de precipitaciones medias y altas Tabique pluvial

Muro-cámara-tabique Como evolución del Cavity wall se desarrolla el muro de dos hojas, la exterior de ½ o 1 pié, apoyada en que forjado, cámara de 4 a 10 cm, y tabiq hueco sencillo o doble

Muro – cámara - tabique

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

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Evolución de la fachada y su com mportamiento térmico Tipo fachada

Norte Europa

Esp aña

Normativa

Transmitancia

Tradicional monocapa

Anterior siglo XX

Antterio r 1950

4 w/m2 K

Cavity wall

1945

1950

1,5 a 2 w/m2K

Muro+cámara aislam. ligero + tabique

1973 Crisis del petróleo

1973

NBE CT 79

0,5 a 0,8 w/m2K

Muro+cámara aislam. fuerte + tabique

1997 Protocolo Kioto

2004

CTE DB HE 2004

0,2 a 0,4 w/m2K

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

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Análisis del Muro de ½ pié -cámaratabique Este es el tipo de fachada más utiliza ado actualmente en España por lo que conviene realizar un análisis más completo Resistencia: El muro de ½ pié, revestido o no no, contenido entre dos forjados y con altura inferior a 2.80 m es en principio suficiente para soporttar las acciones de viento y las agresion nes físicas debidas al uso habitual La presión del viento, viento en situación urbana, y hasta 10 plantas de altura, puede alcanzar los 0,8 kN/m2, y en succión 0,4 kN/m2 La hoja de ½ pié descarga mediante arco hasta llevar las cargas horizontales a los forjados por lo que e deberá tener un apoyo mayor de 6 cm

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Modelos de presión y succión de viento de J.L. De Miguel

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

El tabique interior revestido con yeso oo con mortero de cemento es suficiente para resistir los impactos en uso de vivienda, y servirá de soporte para estanterías, muebles, etc . Estanqueidad, está asignada al muro exterior de ½ pié pié, que no es suficientemente estanco al agua en condiciones de pluviosidad media y alta, por lo que se precisará de la ayuda de alguno de los elementos siguiente: .Enfoscado y pintura exterior .Revestimiento exterior con otro material .Enfoscado hidrófugo interior .Drenar el agua que se filtre .Aislar proyectando un material i bl

Revestimiento con piedra caliza, angular de. apoyo Fotos LB

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Barreras Estanqueidad, en general no se precisa barrera de estanqueidad específica Aire, el muro es suficientemente estanco al aire, por lo que no precisa ará de barrera específica Vapor, En la cara caliente del na aislamiento debemos disponer de un lámina impermeable al vapor de agua, como puede ser el polietileno de 0.2 mm de grueso, o papel plastificado adherido a la lana mineral, mineral o usar aislamientos impermeables de célula as cerradas como el PUR, o EPS o XPS

Barreras de vapor, poliuretano, papel, polietilen no

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.4. Sistemas tradicionales fachada

CTE DB HS1 Ejemplos de encuentros de muros

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CTE DB HS1 Ejemplos de encuentros de muros

Ejemplo de encuentro fachada con forjado

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CTE DB HS1 Ejemplos de encuentros de muros

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CTE DB HE Catálogo elementos l t constructivos

U = Transmitancia Rat = Resistencia térmica del aislamiento

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Cerramientos de fachada, introducci ión. 1.5 Bibliografía

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1.5.- Bibliografía

· Específica Apuntes Construcción III del profesor J. M. Soroa Apuntes Construcción III del profesor P. García Villarrubia Fachadas y Cubiertas, Cubiertas M Mª Laura Sánchez Paradela, Paradela edit Mairea eb de Hispalyt Catálogo HISPALYT, en we CTE DB HE, Ahorro de ene ergía CTE BD SU, Seguridad de e utilización CTE DB SI, Seguridad de incendio CTE DB HS, Salubridad DAV HE, Documento de ap plicación vivienda de Ahorro de energía Catálogo de elementos con nstructivos IETCC ·...