Fundamentos de física de la construcción
Índice:
2. Exposición a la lluvia torrencial
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. Aislamiento térmico
11. Compatibilidad de materiales
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 controversias.
Especialmente porque existen diferentes métodos de medición para simular estos efectos a cámara rápida.
Los métodos de prueba de la industria de la pintura o de otros recubrimientos de superficie resultaron ser poco representativos.
Debido a restricciones económicas, todavía se utilizan productos de sellado que no son resistentes a la intemperie. Estos suelen provocar el fallo del sistema de sellado en muy poco tiempo.
2. Exposición a la lluvia torrencial
Las juntas de los elementos de construcción exteriores están sujetas a la tensión natural de la lluvia torrencial. Las gotas de lluvia son empujadas contra los elementos de la pared exterior por la presión del viento (hasta 600 Pa, lo que corresponde a unos 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 fuente de humedad son las juntas absorbentes o capilares en la conexión del edificio.
Debido a la acción capilar (junta estrecha), el agua es absorbida en la estructura del edificio sin la influencia de la presión del viento.
En la zona 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. asegurar una evacuación definida de la humedad de la estructura.
| Materiales de los perfiles de ventana
|
ε en mm/m
|
| PVC duro (blanco) | 1,6 |
| PVC duro (color) y PMMA extrusionado en color | 2,4 |
| Perfil compuesto de aluminio con aislamiento térmico (claro) | 1,3 |
| Perfil 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 los marcos de 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, las temperaturas superficiales en el lado sur pueden superar los 80 °C. Esto da lugar a cambios de longitud de hasta 3 mm por metro lineal, dependiendo de la composición del material. 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 las investigaciones sobre los movimientos de longitud reales, deben aplicarse los siguientes cambios relacionados con la temperatura en la junta de conexión:
4. Aislamiento acústico
En este contexto, el llamado efecto ojo de cerradura es de particular importancia. Pequeñas aberturas o juntas capilares pueden afectar negativamente los valores de aislamiento acústico en la zona de conexión. Una reducción del nivel de sonido de 10 dB es percibida por el oído humano como una reducción a la mitad del volumen.
Una junta sin rellenar tiene un valor de aislamiento acústico de 15 dB. Una trenza de lana mineral alcanza aproximadamente 35 dB, el mismo valor que una junta rellenada 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 "Aislamiento acústico en la edificación" introducida por las autoridades de construcción, también se utiliza con mucha frecuencia la directriz VDI 2719 "Aislamiento acústico en la edificación y sus instalaciones auxiliares".
5. Movimientos de la estructura y de la carpintería
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 flujo volumétrico resultante se denomina flujo volumétrico de permeabilidad al aire.
7. Humedad y ventilación del aire interior
Si, como se mencionó en el capítulo 6, la temperatura del elemento de construcción disminuye 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 construcción y se unen en 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 anteriormente. En divulgación científica, se ha acordado la isoterma de 13 ºC.
8. Comportamiento frente al fuego
Según los requisitos de las normativas de construcción estatales, los materiales de construcción utilizados, y por lo tanto también los materiales empleados para la formación de la conexión, deben cumplir al menos la clase de material B 2 según DIN 4102 o la clase E correspondiente según EN 13501-1.
9. Compatibilidad medioambiental
En los últimos tiempos, se ha producido un cambio general en la construcción, tanto de edificios como de infraestructuras, hacia productos más respetuosos con el medio ambiente. El uso de productos que contienen disolventes, por ejemplo, ha disminuido drásticamente. Solo se utilizan en áreas donde no pueden ser sustituidos.
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 procesos físicos.
Además, los productos de sellado contribuyen significativamente a mejorar positivamente el clima interior, lo que mejora considerablemente la eficiencia energética de un edificio. Con ello se contribuye a reducir aún más la carga medioambiental mundial.
10. Aislamiento térmico
En el sellado de ventanas y puertas exteriores, el aislamiento térmico es una propiedad físico-constructiva cuya consideración es obligatoria por parte del legislador a través de normativas y decretos de construcción introducidos.
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 lo más libre posible de 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 térmica 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, para la renovación se aplican los mismos criterios que en la obra nueva. Sin embargo, en la práctica rara vez se pueden realizar, ya que se depende de las condiciones existentes.
Por ello, se utilizan muy a menudo listones de recubrimiento equipados con cintas de sellado. Dichas soluciones no son óptimas en cuanto a la protección térmica, pero en muchos casos son la única solución posible.
11. Compatibilidad de materiales de construcción
El sellado de juntas en muchos casos es un vínculo entre diferentes materiales. Esto puede incluir pinturas, estructuras de madera tratadas, diferentes revoques o incluso residuos de productos de sellado existentes.
Para que el producto de sellado cumpla permanentemente sus requisitos, no deben producirse interacciones perjudiciales de ningún tipo. Esto puede implicar alteraciones químicas, físicas u ópticas, que deben evitarse en general. Para garantizarlo, se deben realizar pruebas de compatibilidad.
En 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 afectar negativamente a los productos de sellado:
- el sistema de pintura de la fachada o de la ventana
- Sistemas de impregnación de una estructura 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 considerablemente mayores se pueden extraer claramente de 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 siguiente tabla ha sido diseñada por el ift Rosenheim. En comparación con la Tabla 1 y la Tabla 2, también se observa rápidamente que al usar cintas de sellado, la junta se puede elegir más estrecha que con los selladores pastosos. Esta es una ventaja económica clara de las cintas de sellado.
Sellado de juntas de elementos de muro exterior
El problema del sellado es probablemente tan antiguo como el deseo del ser humano
de influir en su entorno para su beneficio y utilidad. Incluso en el reino animal se pueden observar actividades con el propósito de sellado. Por ejemplo: las abejas utilizan cera producida por ellas mismas (própolis) para sellar su colmena contra corrientes de aire y lluvia, específicamente para este fin.
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 naturales mencionados anteriormente y el sellado de juntas exteriores no existe una diferencia significativa ni en la tarea ni en el efecto deseado. En ambos casos citados, se trata de proteger una zona de las inclemencias del tiempo, principalmente del viento, la humedad y las pérdidas de calor.