Principios físicos de la construcción
Contenido:
1. Estabilidad UV
2. Exposición a la lluvia impulsada por el viento
3. Diferencias de temperatura
4. Aislamiento acústico
5. Movimientos de la estructura y de la carpintería
6. Permeabilidad al aire
7. Humedad y ventilación del aire interior
8. Comportamiento frente al fuego
9. Compatibilidad medioambiental
10. Protección térmica
11. Compatibilidad de los materiales de construcción
1. Estabilidad UV
Se define por la proporción de rayos de onda corta en la luz solar que no es perceptible para el ojo humano, y que se describen como rayos UV (ultravioleta).
Esta exposición a la radiación no solo daña la piel humana, sino también los materiales de sellado utilizados en el exterior de los edificios.
Estas influencias y sus efectos son siempre objeto de debates controvertidos.
Especialmente porque existen diferentes métodos de medición para simular estas influencias a velocidad acelerada.
Los métodos de prueba, por ejemplo, de la industria de la pintura o de otros revestimientos de superficie, resultaron ser poco representativos.
Debido a las limitaciones económicas, todavía se utilizan productos de sellado no resistentes a la intemperie. Estos, por lo general, provocan el fallo del sistema de sellado en muy poco tiempo.
2. Exposición a la lluvia impulsada por el viento
Las juntas de los elementos de construcción exteriores están expuestas a las cargas naturales de la lluvia impulsada por el viento. En este caso, las gotas de lluvia son empujadas contra los elementos de la pared exterior por la presión del viento (hasta 600 Pa, lo que corresponde aproximadamente a 12 Beaufort) o como resultado de las corrientes de aire. Es necesario evitar la penetración de esta humedad, ya sea mediante la construcción o mediante el uso de productos de sellado adecuados.
Otra carga de humedad son las juntas absorbentes o capilares en la conexión del edificio.
Debido a la acción capilar (junta estrecha), el agua es aspirada al cuerpo del edificio sin la acción de la presión del viento.
En el área exterior de la envolvente del edificio, se debe:
1. Asegurar una evacuación definida de la humedad de la estructura.
2. Evitar la entrada incontrolada de agua en la estructura.
3. Limitar el contenido de humedad de los materiales sensibles.
4. Garantizar una eliminación definida de la humedad de la estructura.
Materiales de los perfiles de ventana
ε en mm/m
PVC duro (blanco)1,6PVC duro (color) y PMMA extruido de color2,4perfil compuesto de aluminio con aislamiento térmico (claro)1,3perfil compuesto de aluminio con aislamiento térmico (oscuro)1,2
3. Diferencias de temperatura
Los movimientos térmicos se producen prácticamente en todas las juntas. Sin embargo, en el caso de la madera, los movimientos térmicos son tan pequeños en comparación con los movimientos debidos a la humedad que pueden despreciarse.
En los componentes de fachada de aluminio o plástico de color oscuro, se alcanzan temperaturas superficiales superiores a 80 °C en el lado sur. Esto da lugar, según la composición del material, a cambios de longitud de hasta 3 mm por metro lineal. Por lo tanto, los cambios de temperatura de los perfiles debidos al clima exterior, que se producen una vez instalados, son cruciales. Estos movimientos deben ser absorbidos por los materiales de sellado utilizados.
Teniendo en cuenta los resultados de la investigación sobre los movimientos de longitud reales, se deben aplicar los siguientes cambios de temperatura en la junta de conexión:
4. Aislamiento acústico
En este contexto, el llamado efecto "ojo de cerradura" tiene una importancia especial. Pequeñas aberturas o juntas capilares pueden influir negativamente en los valores de aislamiento acústico en la zona de conexión. Una reducción del nivel de ruido de 10 dB es percibida por el oído humano como una reducción a la mitad del volumen.
Una junta no rellenada tiene un valor de aislamiento acústico de 15 dB. Una trenza de lana mineral alcanza aproximadamente 35 dB, el mismo valor que una junta rellena con sellador. Una cinta de sellado comprimida alcanza valores de aislamiento acústico superiores a 42 dB.
Para los requisitos de aislamiento acústico de las ventanas, existen dos normativas que contienen las reglas reconocidas de la técnica. Además de la DIN 4109 "Protección acústica en la edificación", introducida por las autoridades de construcción, también se utiliza con mucha frecuencia la directriz VDI 2719 "Protección acústica en la edificación y sus instalaciones adicionales".
5. Movimientos de la estructura y de la carpintería
Una junta de dilatación es una junta para interrumpir componentes constructivos, con el fin de prevenir grietas por tensión.
Estas grietas surgen de las diferentes propiedades de expansión de los materiales utilizados (expansión térmica, expansión por absorción de humedad) o de cambios de longitud relacionados con la carga (el llamado creep). Para la aparición de posibles grietas por tensión, véase también Dilatación. La junta evita las fuerzas resultantes ("coacciones") que pueden provocar daños en los componentes.
Áreas de aplicación
- Puentes: Formación de construcciones de transición para evitar tensiones forzadas, principalmente debido a la dilatación térmica.
- Suelos de parquet o laminado: Evitar tensiones, principalmente debido a la expansión por humedad (principalmente humedad ambiental, pero también condensación). Esto evita que la madera o el laminado se rompan o se levanten en algunos lugares.
- Revestimientos de suelo como baldosas: el borde del suelo de una habitación en la pared se diseña generalmente como una junta de dilatación.
- Fábrica de ladrillo visto
Si el aire interior caliente y saturado de humedad puede penetrar en la junta de conexión del edificio, se encuentra allí con componentes fríos. En su superficie, la humedad del aire interior se condensa debido a la menor temperatura superficial del componente. Este efecto también se puede observar en un recipiente con bebidas frías.
El diagrama que se muestra a continuación ilustra el funcionamiento de la denominada "Blower Door Test". En este proceso, se genera un vacío de 50 Pa en una abertura del edificio o de la habitación mediante un ventilador. Esto permite localizar posibles puntos de fuga.
Principio de la medición de la permeabilidad al aire. Con las ventanas y puertas cerradas, la velocidad del ventilador se aumenta hasta que se establece una diferencia de presión en el edificio de, por ejemplo, 50 Pa. El caudal volumétrico que se lee se denomina caudal volumétrico de permeabilidad al aire.
7. Humedad y ventilación del aire interior
Cuando, como se mencionó en el capítulo 6, la temperatura del componente desciende y el aire ambiente ya no es capaz de absorber la humedad acumulada, se produce condensación. Una temperatura de 12,6 ºC ha demostrado ser crítica. Mediante un software especial, se determinan las temperaturas superficiales en una conexión de edificio y se conectan para formar una línea, el llamado curso isotérmico.
En el pasado, se hablaba comúnmente de la isoterma de 12 ºC. Investigaciones científicas más precisas han llevado ahora a los 12,6 ºC mencionados. En divulgación científica, se ha acordado la isoterma de 13 ºC.
8. Comportamiento frente al fuego
Según los requisitos de las normativas de construcción de los estados federados, los materiales de construcción utilizados y, por lo tanto, también los materiales empleados para el acabado de las juntas, deben cumplir al menos la clase de material de construcción B 2 según DIN 4102 o la clase E correspondiente según EN 13501-1.
9. Compatibilidad medioambiental
En principio, en los últimos tiempos se ha producido un cambio general en la construcción, tanto de edificios como de infraestructuras, hacia productos respetuosos con el medio ambiente. El uso de, por ejemplo, productos que contienen disolventes ha disminuido considerablemente. Solo en áreas donde no pueden ser reemplazados, todavía se utilizan.
Asimismo, en menor medida, se utilizan productos cuyo proceso se basa en una función química. Aquí, las cintas de sellado precomprimidas tienen una ventaja, ya que su aplicación se basa en el desarrollo de procesos físicos.
Además, los productos de sellado contribuyen significativamente a influir positivamente en el clima interior y, por lo tanto, la eficiencia energética de un edificio mejora considerablemente. Esto contribuye a reducir aún más la carga ambiental global.
10. Protección térmica
En el sellado de ventanas y puertas exteriores, la protección térmica es una propiedad física de la construcción cuya consideración es obligatoria por parte del legislador a través de normativas y reglamentos de construcción.
En este contexto, la Ordenanza de Ahorro de Energía (EnEV) y la DIN 4108 "Protección térmica y ahorro de energía en edificios" son de particular importancia.
Protección térmica en obra nueva
En los edificios de nueva construcción, debe elegirse un tipo de construcción que evite al máximo los puentes térmicos.
Esto se compone esencialmente de tres requisitos en la conexión de la ventana:
- Unir los elementos aislantes sin interrupciones.
- Los materiales de sellado deben tener la mayor resistencia a la transmisión de calor posible.
- La construcción debe elegirse de tal manera que se pueda alojar la mayor cantidad posible de elementos de sellado o aislamiento.
Protección térmica en edificios antiguos
En general, se aplican las mismas normas para la renovación que para la obra nueva. Sin embargo, en la práctica, estas rara vez se pueden realizar, ya que se depende de las condiciones existentes.
Por lo tanto, es muy común trabajar con listones de cubierta equipados con cintas de sellado. Estas soluciones no son óptimas en cuanto a la protección térmica, pero en muchos casos son la única solución.
11. Compatibilidad de los materiales de construcción
El sellado de juntas constituye en muchos casos un elemento de unión entre diferentes materiales. Esto puede incluir pinturas, construcciones de madera tratadas, diferentes tipos de yeso o residuos de productos de sellado existentes.
Para que el producto de sellado cumpla sus requisitos de forma duradera, no deben producirse interacciones perjudiciales de ningún tipo. Esto puede ser deterioro químico, físico u óptico, que debe evitarse en general. Para garantizarlo, deben realizarse pruebas de compatibilidad.
Por lo general, las cintas de sellado precomprimidas tienen una ventaja aquí, ya que solo se produce una expansión física.
Dependiendo de la posición de instalación de la ventana, los siguientes materiales pueden causar problemas con los productos de sellado:
- el sistema de pintura de la fachada o de la ventana
- sistemas de impregnación de una construcción de madera
- materiales de sellado antiguos
- agentes desmoldantes de la producción de perfiles de ventana
- plagas naturales
12. Montaje en obra
Aquí se muestran las dimensiones para el dimensionamiento con selladores.
Las anchuras de junta significativamente mayores se pueden ver muy claramente en la tabla.
12. Montaje en obra
Para garantizar que se produzcan la menor cantidad posible de errores al dimensionar las cintas de sellado precomprimidas, la tabla siguiente ha sido diseñada por el ift Rosenheim. En comparación con la tabla 1 y la tabla 2, también se observa rápidamente que, al utilizar cintas de sellado, la junta puede elegirse más estrecha que con los selladores pastosos. Esta es una ventaja económica clara de las cintas de sellado.
Sellado de juntas de elementos de cerramiento exterior
El problema del sellado debe ser tan antiguo como el deseo del hombre de influir en su entorno en su propio beneficio y utilidad. Ya en el reino animal se pueden observar actividades con el fin de sellar. Por ejemplo: las abejas utilizan cera (propóleo) producida por ellas mismas específicamente para este propósito, para sellar su colmena contra corrientes de aire y lluvia.
Algunas aves también sellan sus nidos contra influencias externas, utilizando ayudas naturales como tierra salivada, restos de escombros y partes de plantas. Entre los sellados mencionados de la naturaleza y el sellado de juntas exteriores no existe una diferencia esencial ni en la tarea ni en el efecto deseado. En ambos casos citados, se trata de proteger un área de las inclemencias del tiempo. Esencialmente del viento, la humedad y las pérdidas de calor.
