Construcciones II - Segundo año - Cerramientos verticales PDF

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Pequeño resumen sobre entre pisos de la materia de construcciones de segundo año de la carrera de arquitectura. Espero que sirva para alguien....

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Las Envolventes en los Edificios, consideraciones a tener en cuenta en las instancias de diseño con una visión constructiva.

LOS CERRAMIENTOS Definición Son elementos cuya función es separar el ambiente exterior del interior (espacio) dando lugar a la envolvente del edificio. Son los que conocemos, paramentos (verticales) o techos (horizontales), aunque se pueden incorporar a los elementos de separación con el terreno. También con una visión más amplia y considerando el interior, serian los que permiten separar los espacios interiores, conocidos como divisorios. No tienen por qué tener una función estructural, pero pueden actuar así, en cuyo caso hablaríamos de muros resistentes de cierre o muros portantes.

Podemos diferenciar dos tipos, según su posición: Cerramientos Horizontales: aquellos cuyo ángulo con la horizontal sea ≤ 60 °. Serian, por ejemplo, el Techo. Se sumarian los planos de cierre inferior, apoyado o no al terreno, ejemplo, el Piso. Se podrían incorpora aquí a los intermedios, que serían los entre pisos. Cerramientos Verticales: aquellos cuyo ángulo con la horizontal sea ≥ 60 °, por ejemplo, las fachadas, muros medianeros, etc. Se sumarían los planos verticales interiores, que delimitan los distintos espacios interiores.

Exigencias a Cumplir Los cerramientos exteriores han de cumplir una serie de exigencias que podríamos resumir en dos tipos: por un lado, las de protección y, por otro, las de confort. Exigencias de protección: Protección contra el agua Protección contra el viento Protección contra temperatura exterior Aislamiento del sonido y ruido exterior Protección contra el fuego Protección contra intrusos

Exigencias de confort: Confort visual Contacto con el exterior Efectos: Asoleamiento, Ventilación e iluminación natural

Podemos decir que nos protegen de lo negativo del entorno y nos facilitan el contacto con todo lo positivo. Todos estos factores que acabamos de señalar son muy importantes; no obstante, hay tres de ellos que nos van a condicionar a gran medida, y son la protección contra el agua, aislamiento térmico y el acústico.

Algunas consideraciones que se deben tener en cuenta de manera en particular sobre las protecciones en los cerramientos verticales:

Protección contra el agua El agua va a ser la causante de muchas patologías y lesiones que se producen en el edificio. Existen humedades procedentes del exterior (lluvia), otras del interior (vapor de agua, que produce condensaciones) y otras del terreno. Es común su consideración en los cerramientos horizontales, es decir, los techos, los que tienen dos formas de evacuar el agua: por un lado estaría lo tradicional, por medio de la cubierta, que se realizan con materiales que no son impermeables, por ejemplo, las tejas, que deslizan el agua con la pendiente de la cubierta; y, por otro, las que se construyen con materiales impermeables y continuos, como son las cubiertas metálicas, plásticas, que pueden llegar a tener pendientes diversas, mínimas y fuertes, según el caso. De igual manera que sucede con las cubiertas, los cerramientos verticales tienen dos maneras de evitar la entrada del agua: por un lado, la manera tradicional, que se basa en dar espesor al cierre para evitar que el agua llegue al interior; la ejecución de capas de protección tanto exteriores como interiores y, por otro lado, nuevos sistemas de cerramiento con materiales discontinuos, en que el espesor no juega un papel determinante. En función de su comportamiento frente al agua, podemos clasificar los materiales en tres tipos: - Impermeables: aquellos cuya absorción es menor del 0.1%. Dentro de este grupo estarían los metales, plásticos, materiales bituminosos, vidrio, etc.

- Semipermeables: aquellos cuya absorción de agua está entre el 0.1% y el 1%. En su superficie pueden aparecer manchas de humedad y estarían dentro de este grupo los materiales pétreos, cementos, espumados, sintéticos, etc. - Permeables: aquellos cuya absorción de agua es mayor del 1%. Son fundamental mente materiales cerámicos En cuanto a las humedades que aparecen en el interior de los cerramientos, estas se originan por efectos de condensación, debido a la diferencia de temperatura y humedad que existe entre el espacio interior, generalmente calefaccionado y el espacio exterior, más frio. Se puede hacer una explicación conceptual referida a la condensación. En el aire interior existe un porcentaje de vapor de agua que se llama humedad relativa (por ejemplo, en un espacio interior que está a 20 °C el contenido en humedad relativa normal es de 75%). A medida que aumenta este porcentaje de vapor de agua el aire se va saturando hasta que encuentra una superficie cuya temperatura sea inferior a la temperatura de rocío (temperatura a la cual comienza a condensar el vapor de agua, en un ambiente con condiciones de humedad y presión determinadas); entonces se condensa (se hace liquido) y aparece el agua, tanto en la superficie de los cerramientos como en su interior. Se puede hablar de dos tipos de condensaciones, dependiendo de dónde se originen: - Condensaciones Superficiales: si se producen en la superficie, como, por ejemplo, sucede en los vidrios de las ventanas, cuando existe una gran diferencia de temperatura entre el espacio interior y el exterior. - Condensaciones Intersticiales: si se producen en las hojas interiores de un cerramiento, sobre todo por mala colocación de aislamiento térmico o por su ausencia. Tenemos que tener presente la manera de reducir la condensación: - Con el descenso de la humedad relativa del aire, esto se consigue, por ejemplo, ventilando y renovando el aire interior con otro que cuente con menor contenido en vapor de agua, que es del exterior. - Con la menor diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. - Cuando existe una hoja de aislamiento térmico en la cara exterior. - Colocando barreras de vapor por el lado caliente (una barrera de vapor es un elemento que impide el paso de vapor de agua) - Evitando puentes térmicos, que son puntos del cerramiento con resistencia térmica inferior al resto del mismo, y por tanto, con una temperatura también inferior, lo que aumenta la posibilidad de producirse condensaciones. Esto sucede en zonas mal aisladas o sin aislar.

Aislamiento Térmico El aislante térmico en el cerramiento, retarda la salida de calorías del espacio interior al exterior, de ahí la importancia de que coloquemos en condiciones adecuadas el aislante térmico con el fin de que no se produzcan pérdidas de calor muy rápidamente. Existen normativas para los cerramientos, que se produzca el flujo de calor del exterior y desde el interior. Generalmente los materiales que se utilizan para el aislamiento térmico, cuanto más esponjosos sean, mayor poder aislante tendrán. El aislamiento térmico lo podemos situar en tres zonas dentro de un cerramiento: - Aislante en la cara externa del cerramiento: normalmente deberá ir protegido por algún material de acabado de la acción del agua, viento, rayos ultravioleta, etc. que suelen atacarlo. - Aislante en la cara interior del cerramiento, o sea en el interior del edificio: no está expuesto a la intemperie, pero tendremos que protegerlo por la cara interior o hacerle el acabado superficial. - Aislante en la capa intermedia del cerramiento: está protegido por dentro y por fuera. La más usada posiblemente sea esta última, aunque la que evita la mayor parte de puentes térmicos que puedan producirse es la primera.

Aislamiento Acústico El cerramiento va a ser el elemento que nos aislé acústicamente el espacio interior de los ruidos que se produzcan en el exterior. Existen normativas al respecto que limitan a los cerramientos en función de sus capacidades aislante. La propagación del sonido se amortigua a medida que se aleja del foco sonoro que lo ha generado y cuando es absorbido en parte por las paredes y los objetos que existen a su alrededor. Tenemos dos maneras de conseguir un buen aislamiento acústico: - La primera se basa en la masa, es decir a mayor masa mejor aislamiento acústico. Sin embargo, esta posibilidad nos obliga a construir cerramientos de gran espesor. - Por ello debemos optar por la segunda opción, que consiste en la utilización de cerramientos de paredes múltiples con menor espesor, formadas por varias hojas entre las cuales se introducen materiales que actúan como aislantes acústicos.

Funciones del Cerramiento Los cerramientos son un conjunto de elementos que forman parte del sistema constructivo del edificio, que constituye los límites o fronteras con el ambiente exterior. Este suele identificarse con el entorno atmosférico, por lo que entre los cerramientos se incluyen usualmente las fachadas (caras de los frentes) y la cubierta, pero no así el piso inferior en contacto con el terreno ni las medianerías colindantes con otros edificios. No obstante, dichos casos pueden considerarse también como cerramientos, aun cuando las acciones externas sobre ellos se hallen sensiblemente disminuidas. Esto responde a la clasificación genérica del cerramiento, con otro enfoque de identificación: Superior: Techo Lateral: abierto o cierres de fachada y cerrado o medianería. Interior: abierto intermedios, los entrepisos, sobre planta inferior; y cerrado o en contacto con el terreno, el piso. Al tratarse de superficies de borde, los cerramientos también contribuyen a la delimitación y conformación de los espacios habitables que encierran, en colaboración con los sistemas de distribución interior. Serian las envolventes externas que alojan la envolvente interior, a modo de cascara. Desde el punto de vista técnico las envolventes, como se las identifica en lo arquitectónico, son los cerramientos, los que son un sistema complejos, dada la variedad de funciones, posición, características y materiales dentro de un el edificio, con ligeros pesos y

espesores, fijos o móviles, que requieren de soluciones específicas, tradicionales aunque hoy basándose en los más recientes adelantos tecnológicos. Entre estas funciones se puede destacar la protección del ambiente exterior, es la principal y más específica de las funciones de los cerramientos. Consiste en el aislamiento que dichos subsistemas constructivos deben procurar a los espacios interiores con la finalidad de que sean habitables, es decir, que permitan su adecuada utilización. Ello equivale a la creación de una atmosfera artificial, distinta de la que existe en el exterior y acorde a la función que tendrán los ambientes interiores. Los cerramientos intervienen separando las atmosferas que se conforman en el interior y contribuyendo a su adecuación particular mediante el acondicionamiento. Para poder proyectar una solución arquitectónica valida del cerramiento es imprescindible conocer con exactitud las condiciones ambientales a las que va a ser expuesto el edificio y sus espacios interiores, lo que depende del lugar de implantación del edificio.

Agrupamiento de las acciones exteriores: El Microclima Es el conjunto de características típicas de la atmosfera que rodea al edificio. En términos generales, el clima hace referencia a esos caracteres físicos relativos a una extensa área geográfica, pudiendo así clasificar seis grandes tipos climáticos: árido seco, tropical, templado o marítimo, continental, alpino y ártico. El microclima se refiere a una determinada variante climática, específica de una pequeña área geográfica o, incluso, a una localización puntual, en ocasiones, capas de ser modificada parcialmente por medios artificiales, como láminas de agua, arbolado y césped, barreras frente a vientos, etc. El microclima es determinado casi totalmente por la situación geográfica que depende de cuatro grandes factores: altitud geográfica, altitud sobre el nivel del mar, orografía e hidrografía. Aquellos determinan las variables atmosféricas a tener en cuenta: temperaturas, régimen de vientos, pluviometría, presión atmosférica, humedad relativa y asoleamiento. Podríamos decir que dos son los principales agentes meteorológicos de los que es preciso proteger al edificio por medio de los cerramientos: el agua, en forma de lluvia, nieve o hielo, o de vapor contenido en el aire, y el viento, especialmente el que va asociado a la lluvia. El agua, sobre todo en forma de lluvia, será el factor causante de una gran parte de las lesiones de los edificios, al introducirse en su interior por filtración o absorción, a través de la porosidad de los materiales, de las juntas no estancas o de las grietas y fisuras de los elementos

constructivos; a lo que se unen las condensaciones por la elevada humedad relativa o por enfriamiento excesivo del aire o de los materiales constructivos. La acción del viento es de doble efecto: primero, la dinámica, al chocar con determinada potencia sobre el elemento interpuesto, cierre vertical inclinado u horizontal, o a su paso al succionar la misma por razones aerodinámicas, y cuyos efectos deben computarse dentro del cálculo estructural y en el diseño de la forma del edificio, posición, inclinación y estructura de dichos cerramientos. El segundo efecto del viento es la erosión en seco, al aportar partículas abrasivas, pero sobre todo, al asociarse con la lluvia para provocar el deterioro de los materiales de terminación superficial o revestimiento.

La Contaminación La atmósfera que envuelve las ciudades y los edificios está constituida por un aerosol, es decir una fina suspensión de partículas en el gas propiamente atmosférico. Lo normal es que contenga polvo, polen, gotas de agua, etc., pero también, según las zonas consideradas, otros componentes perjudiciales para la salud de las personas y para los materiales que revisten las edificaciones. Dichas substancias nocivas se conocen como contaminantes o contaminación, pudiendo contener gases, como los sulfurosos y nitrosos, procedentes de la industria; partículas sólidas, como el hollín y la ceniza provenientes de los hornos y motores de combustión; o partículas líquidas como los hidrocarburos, de similar procedencia. En ocasiones, la naturaleza de la contaminación y la existencia de inversión térmica o de alta humedad relativa o nieblas

persistentes, permiten su larga permanencia en la atmósfera, a baja altura, en contacto directo con los edificios y sus ocupantes. Además de la contaminación atmosférica pueden mencionarse otros dos tipos de contaminación: la auditiva o acústica, por acumulación de ruidos o sonidos desagradables y perjudiciales para el oído humano y para la tranquilidad de los espacios habitados. Y la radiación ultravioleta del espectro solar, atenuada por la capa de ozono, que afecta negativamente a la piel humana y a ciertos tipos de materiales de revestimiento como las pinturas, maderas y plásticos.

El Entorno Natural La localización geográfica y sus características afectan no solo a la configuración del microclima, sino también a los edificios. Los principales agentes del entorno natural son: la vegetación, la fauna, la orografía y la hidrografía. Bajo determinadas circunstancias y dependiendo de la implantación del edificio, el medio natural, ejerce una gran influencia y muchas veces de manera muy agresiva, al entorno urbano y los edificios en particular, lo que obliga a tenerlas en cuenta en la etapa de proyecto de los elementos de cerramiento.

El Entorno Urbano Generalmente los edificios se encuentran situados en áreas urbanizadas y ciudades. El entorno urbano crea unas circunstancias específicas ligadas al tipo de núcleo o barrio y sus características económico-sociales, junto a otros factores cuya influencia sobre el edificio puede tornarse agresiva, forzando a tomar ciertas precauciones en el diseño de los cerramientos. Las acciones nocivas suelen centrarse en: actividades molestas e insalubres; intrusión y robo; vandalismo; fuego; impactos y explosiones.

Frente a los cuatro mencionados grupos de acciones exteriores, el cerramiento del edificio debe adoptar soluciones que, habiéndolos tenido en cuenta como factores condicionantes del proyecto, se conjuguen en la mejor respuesta posible que tenga en cuenta el resto de aspectos fundamentales entre los cuales predominan el coste y la imagen exterior. Así pues, como soluciones básicas que ofrecen los cerramientos se puede identificar:

Aislamiento Es la separación e independencia física del espacio habitable del entorno agresivo. Para ello los cerramientos adquieren la misión de barreras especialmente pensadas para impedir esas agresiones exteriores mediante la interposición de superficies materiales más o menos impermeables.

La naturaleza y resistencia de las barreras estará condicionada por las circunstancias del ambiente y su potencial agresividad. No obstante, será preciso conjugar la capacidad de aislamiento de las barreras con la simultánea necesidad de comunicación con el entorno, lo que obliga a un diseño equilibrado de las respuestas para solucionar funciones aparentemente contradictorias. El aislamiento puede considerarse como una forma pasiva de respuesta, debido a su carácter inespecífico; es decir, en que la solución constructiva debe actuar de barrera genérica frente a todas las acciones exteriores a la vez. Cuando la solución incluye barreras específicas entramos en la respuesta activa del cerramiento, lo que suele denominarse acondicionamiento o defensa.

Acondicionamiento Se trata de una función correlativa e inseparable la de protección de las acciones exteriores. Las condiciones agresivas del entorno físico del edificio propician el que los ambientes o espacios interiores puedan resultar inhóspitos para el uso particular al que se destinan.

No basta la respuesta pasiva de aislamiento que las barreras o cerramientos proveen a dichos locales. En la práctica es necesario aumentar el grado de comodidad interior mediante la utilización de sistemas de respuesta activa de aislamiento que, como ya se ha mencionado, incluyen soluciones de barrera con mecanismos específicos para combatir las consecuencias de dicho ambiente perjudicial. Los cerramientos, y principalmente las fachadas, adoptan recursos de aislamiento térmico, higrotérmico, acústico y lumínico, integrados dentro de una solución más amplia de acondicionamiento ambiental en que también intervienen otros sistemas constructivos, como los de distribución, acabados e instalaciones.

Acondicionamiento Natural Por acondicionamiento natural suele entenderse la adecuación de los elementos constructivos, en este caso cerramientos- para que satisfagan la captación, por parte de los espacios interiores del edificio, de aquellos componentes "naturales" del ambiente físico que son necesarios y deseables para la comodidad de los usuarios. Estos son el asoleamiento, la iluminación y la ventilación, proporcionados por la radiación solar y el aire. Lo que caracteriza el acondicionamiento natural es que no son requeridos equipos o instalaciones especiales para su captación.

Asoleamiento Es siempre un factor esencial del diseño, tanto del interior (distribución), como del exterior (fachadas) de los edificios. Influye directamente en las condiciones climáticas del ambiente, pudiéndose utilizar de forma pasiva (acondicionamiento natural) o activa, integrado en un sistema de instalación de climatización. El aprovechamiento pasivo utiliza la energía calorífica de las radiaciones infrarrojas que inciden y se acumulan en los cerramientos, o que penetran directamente por las aberturas y calientan los espacios interiores. A su vez, tiene lugar el secado de la humedad producida o existente en el edificio, además de reducir el valor de la humedad relativa del aire exterior. Por otro lado, las radiaciones ultravioleta poseen un carácter antiséptico favorable.

El aprovechamiento activo consiste en la utilización de la energía solar para la obtención de agua caliente sanitaria y de calefacción, mediante captadores solares. Algunos de éstos recurren al efecto fotovoltaico para extraer energía eléctrica de la radiación solar.

Iluminación El acondicionamiento lumínico natural consiste en la disposición, forma y tamaño convenientes de los huecos o aberturas en los cerramientos, adecuados a las condiciones particulare...