Vidrios Para Construciones
Que es el Vidrio?
El vidrio se obtiene por fusión a unos 1.500 ºC de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
El
sustantivo "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de
vidrio, aunque es incorrecto debido a que el vidrio es un sólido amorfo
y no un cristal propiamente dicho. Es un material inorgánico y tiene
varios tipos de vidrio.
La historia
del vidrio tiene comienzos inciertos, aunque vidrio producido
naturalmente en el medio ambiente ha sido usado desde la edad de
piedra. Se sabe que en Mesopotamia se uso con fines decorativos desde
el 2.500 A.C. Algunos afirman que los Fenicios fueron quienes
inventaron el vidrio, pero en realidad no está claro. Debido a las
impurezas naturales de la arena para hacer el vidrio, el color de este
tiende a ser verdoso y azul. Con el tiempo aquellos que se dedicaron a
confeccionar este material le agregaron componentes metálicos y
minerales para obtener tonalidades similares a las encontradas en
piedras preciosas. Las joyas más antiguas a partir de este material las
encontramos en el antiguo Egipto, por el 1.500 A.C. Incluso a algunas
de estas confecciones les atribuían poderes mágicos.
Esta
tecnología se fue extendiendo por el mundo y en el Imperio Romano se
llegó a la técnica del soplado, lo que permite la elaboración del
envase de vidrio, aunque de manera bastante rudimentaria. En Europa,
para el siglo XI en Alemania esta técnica se perfeccionó, y en este
mismo siglo surgieron los primeros espejos de vidrio en España. Durante
el siglo XIV, el gran elaborador de vidrio fue la ciudad de Venecia.,
que desarrolló aún más todas estas técnicas y formó un lucrativo
negocio en torno a artículos confeccionados con este material. Con el
tiempo y los mejoramientos en los procesos los productos se fueron
abaratando y haciendo del vidrio un material comercialmente accesible
para toda la población, y para 1820 en los Estados Unidos ya se
comercializaban ventanas producidas utilizando estas nuevas técnicas.
Una de las
grandes ventajas del vidrio frente a otros materiales es su
compatibilidad con el medio ambiente. El reciclaje de vidrio consume
menos energía que su producción; es una material ideal para reciclar;
se muele y se funde para darle forma nuevamente. Además, lo que lo hace
aún más atractivo es el fácil lavado lo que permite reutilizarlo; por
ejemplo las botellas de este material se pueden fácilmente reutilizar, y
en algunas naciones desarrolladas alrededor del 98% de las botellas
son reutilizables.
Vidrios de Seguridad.
Un vidrio puede ser clasificado de seguridad
cuando, en caso de rotura por impacto humano, no presenta potencial para
causar heridas de consideración a las personas. Un concepto adicional y
complementario al de la seguridad es el concepto de protección que, en
general, está ligado con las propiedades de aquellos vidrios difíciles
de ser traspasados por el impacto de personas u objetos.
vidrio templado y el vidrio laminado.
A simple
vista los vidrios son todos iguales. Una de las principales diferencias
se presenta cuando un vidrio se rompe. Un vidrio crudo se rompe en
trozos con puntas altamente filosas y peligrosas, por ello no puede
colocarse en cualquier lado. El vidrio templado, en cambio, debido a un
tratamiento térmico al que es sometido, se rompe en pequeñas partes
sin filo. El laminado, que consiste en dos vidrios comunes unidos por
una lámina plástica, al romperse sus partes permanece adherido a la
mencionada lámina, sin desprenderse y evitando así el riesgo de generar
accidentes. “Es importante que las personas revisen los vidrios de su
hogar, consulten, prevengan, elijan y exijan en su hogar vidrios
seguros, así como en la escuela de sus hijos o en todos aquellos
lugares donde las personas podemos llegar a golpearnos con un vidrio”.
Las
personas conviven a diario con vidrio. Este, que muchas veces pasa
inadvertido, puede ser causal de graves accidentes que incluso pueden
llegar a ser fatales. Para evitar situaciones de este tipo, en países
avanzados se han elaborado y promulgado normas que exigen la colocación
de estos vidrios tanto en las áreas susceptibles de impacto humano
como en aquellas superficies sometidas a la acción del viento.
Las
normativas elaboradas, apuntan a la prevención de accidentes indicando
los lugares específicos en los cuales deben colocarse vidrios seguros.
Puertas vidriadas y vidrios adyacentes a puertas, puertas de duchas,
vidrios de baja altura, puertas balcón o puertas vidriadas de patios de
juegos, fachadas comerciales, edificios de gran altura, zonas de
vientos fuertes o huracanes, cerramientos internos de oficinas, son
espacios muy peligrosos como para colocar allí vidrios crudos o
comunes. Los niños sobre todo son los más propensos a tener accidentes
con vidrio, que incluso pueden llegar a ser fatales, por ello la
importancia de respetar y difundir estas normas.
Vidrio Templado
El templado térmico es el tratamiento más
convencional y consiste en calentar el Vidrio hasta una temperatura
próxima a la de su reblandecimiento para, a continuación, enfriarlo
bruscamente, haciendo incidir sobre su superficie aire más frío y a una
presión controlada. De este modo la superficie del Vidrio se contrae
rápidamente y queda sometida permanentemente a tensiones de compresión,
mientras que el interior del vidrio queda sometido permanentemente a
tensiones de tracción. Las intensidades de estas tensiones varían de
acuerdo con la intensidad del gradiente térmico que se estableció en el
momento de su enfriamiento, con lo que se pueden obtener vidrios
templados o bien simplemente termoendurecidos.
Los Vidrios
Templados presentan un notable aumento de la resistencia mecánica, una
mayor resistencia al choque térmico y, por tanto, en general una mayor
seguridad al uso. Se pueden realizar posteriormente manipulaciones de
manufactura y serigrafiado.
Vidrio Termoendurecido
Los Vidrios Termoendurecidos consiguen un
incremento, también evidente, de la resistencia mecánica, pero no se
consideran un producto de seguridad ya que en caso de rotura, los
trozos resultantes son aún de una dimensión apreciable y pueden
ocasionar daños a las personas próximas. En el proceso de su
transformación el enfriamiento es mucho más lento, por lo que las
tensiones superficiales inducidas son inferiores y, por tanto, tienen
una resistencia mecánica más baja que los templados.
Vidrio Laminado
Se obtiene al unir varias láminas simples
mediante láminas interpuestas de butiral de polivinilo (PVB), que es un
material plástico con muy buenas cualidades de adherencia, elasticidad,
transparencia y resistencia. La característica más sobresaliente del
Vidrio Laminado es la resistencia a la penetración, por lo que resulta
especialmente indicado para usos con especiales exigencias de seguridad
y protección de personas y bienes. Ofrece también buenas cualidades
ópticas, mejora la atenuación acústica y protege contra la radiación
ultravioleta.
Vidrio Templado-Laminado
Es primero templar el Vidrio para poder proceder a su manufacturación
y luego laminarlo. Lo que se pretende conseguir con esta combinación
es reunir todas las cualidades que aportan ambos sistemas de
tratamiento (mejor resistencia mecánica, mayor seguridad, realización de
manufacturas, etc.). Este tipo de tratamiento combinado ofrece más
resistencia mecánica y, por lo tanto, resulta más seguro.
Vidrio Blindado
Vidrio que está reforzado por una serie de
materiales que lo protegen exteriormente del impacto de balas. Los más
recomendados son los fabricados con películas internas de Butiral de
polivinilo
Vidrio con Cámara
Formado por dos o más laminas, separadas entre sí por una cámara de
aire o algún otro gas deshidratado. La separación entre las láminas la
proporciona un perfil de aluminio hueco en cuyo interior se introduce
el producto deshidratante. El conjunto permanece totalmente estanco
gracias a un sellado que actúa de barrera contra la humedad. El segundo
sellante asegura la adherencia entre las dos láminas y la integridad
del conjunto. El conjunto presenta un bajo coeficiente de transmisión,
lo cual disminuye mucho las pérdidas de calor con respecto los Vidrios
monolíticos. Por otra parte, la superficie interior del acristalamiento
doble permanece siempre a una temperatura próxima a la de la
habitación, aumentando así la sensación de confort para las personas
que permanezcan junto a la ventana y disminuyendo también el riesgo de
condensaciones superficiales en régimen de invierno.
Vidrio con Doble Acristalamiento TPS
Es un Doble Acristalamiento de nueva
tecnología que mejora las prestaciones del doble acristalamiento
convencional, reemplazando el perfil de aluminio separador por un
perfil de material termoplástico (TPS). el único que permite
actualmente realizar el relleno de la cámara deshidratada con gases de
alto peso molecular en combinación con sellados mediante silicona
estructural. La formulación del TPS está basada en la combinación de
poli-isobutileno, desecantes e inhibidores de ultravioleta. Como gran
ventaja añadida se puede destacar que elimina el puente térmico al
sustituir el separador metálico. El plástico TPS permite una mayor
retención de los gases pesados y el sistema se caracteriza por una
distribución más uniforme de la temperatura en toda la superficie de la
ventana. Asimismo, mejora el aislamiento acústico y el material es
completamente reciclable.
Selección del tipo de Vidrio Adecuado
El proyectista debe considerar los siguientes aspectos:
Dimensiones
- Máxima y mínima posible.
- Cálculo de espesores del acristalado según teoría de placas de Timoshenko.
Aspecto
- Reflexión luminosa. Color e intensidad en reflexión: vidrios
Parsoles, vidrios de capa superficial y vidrios serigrafiados.
Iluminación
- Transmisión luminosa. Color e intensidad en transmisión: Parsoles, Vidrios de capa superficial y Vidrios Serigrafiados.
Seguridad
- Protección de personas y bienes: Vidrios Laminados y Vidrios Templados.
Confort
- Temperatura de la cara interior (control de condensaciones): Vidrio con Cámara y Vidrios de Baja Emisividad.
- Atenuación acústica y protección ultravioleta: Vidrios Laminados.
Ahorro Energético
- Factor solar: Vidrios Reflectivos, Parsoles, Vidrios de Capa Superficial y Vidrios Serigrafiados.
- Coeficiente de transmisión térmica: Vidrios con Cámara y Vidrios de Baja Emisividad.
Consideraciones para el Cálculo del Espesor del Vidrio
El Espesor del Vidrio tiene que ser
suficiente para soportar adecuadamente la carga prevista y controlar la
flecha de la lámina durante la aplicación de dicha carga. Generalmente
el cálculo de espesor del vidrio se realiza mediante la formulación de
la teoría de flexión pura de placas de Timoshenko.
Los datos previos necesarios para poder determinar el espesor del Vidrio son los siguientes:
- Tipo de vidrio que se desea emplear
- Emplazamiento, es decir, situación
geográfica del edificio:altura, situación climática, exposición al
viento, etc.
- Prestaciones técnicas
- Tipo de enlace: • Placa apoyada en los 4
lados • Placa apoyada en dos lados opuestos • Placa encastrada en un
lado • Placa anclada puntualmente
- Ángulo de la fachada
- Necesidad de mecanizados posteriores
- Tipología de la fachada y la ventana
El cálculo analítico del espesor del Vidrio es un procedimiento que debe ser determinado por el fabricante.
Propiedades Ópticas y Energéticas del Vidrio
Un Vidrio se aprecia por su máxima
transparencia, aunque en ningún caso ésta llega a ser total. Parte de la
energía es reflejada y parte absorbida por el propio acristalamiento.
Es necesario por tanto a la hora de cualificar un Vidrio conocer los
siguientes parámetros:
Factor de transmisión luminosa: cociente entre el flujo de radiación visible transmitida al atravesar el Vidrio y la radiación visible incidente.
Factor de reflexión luminosa: cociente entre el flujo luminoso reflejado y el flujo luminoso incidente sobre el vidrio
medido para una incidencia luminosa casi normal al plano del Vidrio.
Transmisión de energía directa: porcentaje de la energía solar que atraviesa el Vidrio en relación con la energía solar incidente.
Absorción energética: parte del flujo de la energía solar incidente que resulta absorbida por el Vidrio.
Factor de transmisión total de la energía solar o Factor Solar: cociente entre la energía total que pasa a través de un acristalamiento y la energía solar incidente.
Coeficiente de transmisión térmica:
parámetro que determina si es o no un buen aislante (un valor pequeño
indica que es buen aislante térmico). Dicho coeficiente depende de las
características intrínsecas del material, de su espesor, de la
existencia de cámara de aire, así como del tratamiento superficial del
vidrio. La simbología que utiliza el Código Técnico de la Edificación
es UH,V y en el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) se expresa en
W/m2K.
Aqui Una Grafica de su estructura 
