19.5.14

SISTEMAS DE FACHADAS PREFABRICADAS DE HORMIGÓN

SISTEMAS DE FACHADAS PREFABRICADAS DE HORMIGÓN
Tipos de Fachadas
Clasificación de la fachadas
Se denomina fachada a cualquier paramento exterior de un edificio. Existen tres tipos de fachadas según su composición material, fachada in situ, fachada mixta y fachada prefabricada.
Fachada in situ, cerramientos constituidos por elementos pequeños para no considerarse prefabricados (ladrillos, bloques de hormigón, hormigón armado, etc.), que se colocan en obra sin necesidad de una modulación previa de ningún tipo, y que se termina exteriormente en la misma obra con materiales de las mismas características.
Fachadas mixtas, aquellas que aunque basándose en el tipo de cerramiento anterior, incorporan elementos prefabricados, además de la carpintería de los huecos.
Fachadas prefabricadas, cerramientos constituidos por elementos prefabricados, que llevan incluidas las partes componentes del cerramiento propiamente dicho, es decir, estructura, aislamiento y acabado exterior y que en obra sufren únicamente un proceso de montaje más o menos racionalizado y mecanizado.
Aplicaciones de las fachadas prefabricadas.
Las fachadas prefabricadas de hormigón pueden emplearse para diferentes tipologías de edificación, tales como:
‐ Edificios de viviendas, residenciales
‐ Edificios de oficinas, sedes de empresa
‐ Hoteles
‐ Edificios sociales
‐ Colegios, centros educativos, bibliotecas
‐ Hospitales, clínicas, centros de salud
‐ Instalaciones de servicios
‐ Instalaciones deportivas
- Edificaciones singulares
Ventajas de la fachadas prefabricadas
El cerramiento de fachadas a base de paneles de hormigón arquitectónico reúne una serie de ventajas y cualidades que ningún otro material de cerramiento las tiene. Podemos destacar las siguientes ventajas frente a otras soluciones tradicionales:
‐ Reducción de oficios y personal en la ejecución del cerramiento que se traduce en más seguridad y mejor coordinación del resto de los oficios de la obra.
‐ Rapidez de ejecución de la fachada, lo que supone un gran ahorro económico y una reducción en el plazo de la obra.
Toda edificación necesita una piel que le proteja y le aporte identidad y diferenciación frente a las demás. Las fachadas de hormigón arquitectónico ofrecen la solución a estas necesidades además de reunir excelentes cualidades
estéticas.
Las Fachadas de hormigón arquitectónico se conforman con paneles prefabricados de hormigón, destacando por la libertad que ofrece al proyectista gracias a la gran adaptabilidad de formas y tamaños, así como por reunir toda una serie de ventajas y cualidades como son:
‐ Durabilidad de la fachada
‐ Variedad en los acabados
‐ Rapidez de ejecución
‐ Flexibilidad en el diseño
‐ Sostenibilidad de la solución
‐ Aislamiento acústico
‐ Resistencia al fuego
‐ Inexistencia de escombros
‐ Reducción de oficios
‐ Seguridad en obra
‐ Mantenimiento reducido
‐ Eliminación de andamios
Propiedades de las fachadas prefabricadas
Las fachadas de hormigón arquitectónico poseen todas las ventajas que ofrece el hormigón: resistencia mecánica, resistencia al fuego, aislamiento acústico al ruido aéreo, comportamiento frente a las heladas, estanqueidad al agua y viento, propiedades térmicas y durabilidad.
Resistencia mecánica. El hormigón armado resiste las solicitaciones de compresión, tracción y flexión, siendo la resistencia que presenta a compresión la mayor de todas. Los paneles se arman para resistir los esfuerzos a los que van a estar sometido durante su vida útil.
Asimismo la resistencia a compresión del hormigón es una referencia del nivel de otras características como su comportamiento al impacto, al ruido, a los ciclos de hielo‐deshielo, al envejecimiento y a la abrasión, entre otras.
Resistencia al fuego. Las fachadas de hormigón arquitectónico constituyen una elevada barrera de protección contra al fuego al estar clasificadas como A1 de reacción al fuego.
La resistencia al fuego de los paneles de hormigón satisface los criterios de integridad (E) y aislamiento (I) en función de su espesor.
En la siguiente tabla se muestra la resistencia al fuego de los paneles en función de su espesor mínimo. Además la esbeltez geométrica, relación entre la altura del panel y su espesor, debe ser inferior a 40.


Aislamiento acústico al ruido aéreo. Las fachadas de hormigón arquitectónico debido a su alta densidad poseen un excelente comportamiento frente al ruido aéreo.
Una de las características que define la capacidad del aislamiento acústico es la masa del elemento de cerramiento.
En el siguiente tabla se muestra el índice global de reducción acústica de los paneles, ponderado A (RA) en función del espesor de los paneles (e), para un hormigón de densidad 2.400 Kg/m3.


m ≤ 150 kg/m2 RA = 16,6·lgm + 5 (dBA)
m ≥ 150 kg/m2 RA = 36,5·lgm – 38,5 (dBA)
Comportamiento frente a las heladas. Los paneles de hormigón al estar fabricados bajo exhaustivos controles, permiten obtener un hormigón de alta calidad, muy compacto, con áridos y granulometrías ensayadas, que se traduce en un alto comportamiento frente a las heladas.
Para impedir crear zonas horizontales donde el agua se pueda almacenar, es conveniente darle a éstas una pequeña pendiente, crear drenajes o emplear hormigones aún más impermeables. Con todo esto se evitan zonas de agresión al hormigón y de envejecimiento diferencial que perjudican el aspecto del edificio.
Estanqueidad al agua y viento. Las fachadas de hormigón arquitectónico han solucionado los problemas de humedad y posibles entradas de aire al constituir en sí mismo un material homogéneo.
Para asegurar el total cerramiento de la fachada, la junta de unión entre los paneles se cierra con un sellado elástico que garantiza su hermetismo y evita que se puedan producir entradas de aire o agua.
Propiedades térmicas. La resistencia térmica de los paneles prefabricados viene establecida por el espesor (e) y la conductividad térmica de los mismos (λ).
La conductividad térmica de un panel de hormigón de densidad 2.400 Kg/m3, en condiciones secas es de aproximadamente 1,6 W/mK.
La resistencia térmica (R) de las fachadas de hormigón arquitectónico se complementa y mejora con el trasdosado interior.
Durabilidad. Los paneles de hormigón prefabricado se proyectan para que soporten las acciones mecánicas a las que van a estar sometidos y además para que sean duraderos a las acciones ambientales de tipo físico y químico.
Un hormigón bien elaborado presenta una buena durabilidad al desgaste y una buena protección frente a la corrosión de las armaduras en condiciones ambientales normales. En condiciones ambientales extremas, los paneles de hormigón son una excelente solución al admitir multitud de tratamientos superficiales o en masa, que permiten dar la protección específica a cada circunstancia en particular.
En la siguiente tabla se muestran los recubrimientos mínimos en función de la clase de exposición.


Tipos de paneles
Dependiendo de su función dentro del edificio, el revestimiento de hormigón o panel, puede ser diseñado como portante o no portante, ya sea de piel simple o piel doble.
Paneles resistentes o portantes
Las fachadas portantes o paneles portantes soportan y trasmiten las cargas verticales de los pisos y la estructura. También pueden contribuir a la estabilidad horizontal del edificio. Por ello se requiere un análisis adecuado para comprobar que la flexión y compresión combinadas son admisibles para el elemento.


Paneles no resistentes o autoportantes
Las fachadas o paneles autoportantes solamente soportan las cargas del viento, la estabilidad horizontal, nieve y térmicas. También puede recibir las cargas de los elementos de carpintería que puedan soportar y las acciones exteriores sobre los mismos. Estos elementos pueden suprimirse sin afectar a la estabilidad del conjunto ni a la estructura. Este tipo de paneles prefabricados solo cumplen la función de envolvente, y se limitan a una función de cerramiento en cuyo caso soportan solo su propio peso.


Paneles sandwich – Fachada de doble piel
Como aislamiento térmico, una solución habitual pero no la más óptima, es el elemento sandwich con placas de unión rígidas. En esta solución el panel es una pieza monolítica de hormigón armado que tiene incluida en una gran parte de su superficie una capa de material para aislante térmico. Sin embargo, el sistema presenta en número elevado de puentes térmicos que deben ser tenidos en cuenta a la hora del cálculo del aislamiento. Cuando el elemento sandwich es con placas de hormigón independientes y libremente dilatables, no existen los puentes térmicos aunque el hecho de que las dos placas de hormigón, la exterior y la interior sean libremente dilatables, complica la construcción y ejecución del panel. Ambos paneles se unen mediante sistemas de atado entre placas independientes que hacen que el panel dilate libremente. Se trata de elementos metálicos que cosen ambas placas de hormigón.
La fachada de doble piel es una construcción de fachada sandwich en el que las dos hojas de hormigón, la hoja de dentro y fuera se fabrican por separado. Como ventajas respecto al panel sandwich se pueden considerar, la gran flexibilidad en el diseño de la fachada exterior, la posibilidad de utilizar diferentes materiales, el aislamiento continuo a lo largo de la fachada y el tratamiento de unidades prefabricadas simples. Coexistiendo con desventajas importantes como la mayor cantidad de unidades prefabricadas y número de conexiones, y la mayor manipulación, transporte y almacenamiento de los paneles prefabricados.




Elementos especiales – Prefabricados a medida
Además de servir como elementos de cerramiento exterior e interior, el hormigón prefabricado tiene otros muchos usos, también con fines decorativos en los edificios. Existen numerosos ejemplos tales como unidades de balcón, cornisas, antepechos, zócalos, etc.

Juan Francisco Sánchez Hurtado

9.5.14

CONTENIDO DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO (II)

5. DISTRIBUCIÓN DE UNIDADES GEOTÉCNICAS
En el estudio se recogerá la distribución de unidades geotécnicas diferentes, sus espesores, extensión e identificación litológica, hasta la profundidad establecida en los reconocimientos.
6. NIVEL FREÁTICO
Se recogerá la profundidad de las aguas freáticas y las oscilaciones de las mismas.
7. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL TERRENO
Los resultados del estudio, incluyendo la descripción del terreno, se referirán a las distintas unidades geotécnicas detectadas.
De cada una de las unidades geotécnicas relevantes se dará su identificación, en los términos contenidos en las tablas del DB SE-C Capitulo 3, y de acuerdo con los ensayos y otra información de contraste utilizada, los parámetros esenciales para determinar la resistencias de cada unidad geotécnica, tales como densidad, rozamiento, cohesión, y los de deformabilidad, expansividad, colapso, parámetros de agresividad de agua y terreno, y los coeficientes sismorresistentes, si fuere necesario.
Como Anejo, se elegirán los perfiles geotécnicos longitudinales y transversales que mejor representen la distribución de estas unidades. Para los edificios de categoría C-0 y C-1 el número de perfiles mínimo será de dos y para el resto de tres. Se determinará en su caso la unidad geotécnica resistente, así como las agrupaciones de unidades geotécnicas de similares características.
Igualmente se recogerá la profundidad de las aguas freáticas y, en su caso, las oscilaciones de las mismas.
8. SISMICIDAD
En municipios con aceleración sísmica de al menos 0,08 g, o si se ha solicitado expresamente, de cada sondeo, se identificará la clasificación de cada unidad geotécnica o estrato a efectos de su comportamiento sísmico, según la NSCE-02.
Si los resultados de los distintos sondeos son diferentes, se concluirá, justificadamente, el valor C con el que debe obtenerse tanto la acción sísmica del emplazamiento, como el cálculo de dicho efecto en el edificio y sus cimientos. La justificación será tanto más matizada cuanto más se aparte el valor de C de 1,15.
9. CONCLUSIONES
Se comentaran las posibles alternativas de solución de cimentación, excavación o elementos de contención en su caso, técnica y económicamente viables, se establecerán de acuerdo con los problemas planteados así como de la posible interacción con otros edificios y servicios próximos e incluirá los anejos necesarios.
En este apartado, las conclusiones y recomendaciones se recogerán de tal forma que se puedan adoptar las soluciones más idóneas para la realización del proyecto para el que se ha hecho el estudio geotécnico. Asimismo se indicarán los posibles trabajos complementarios a realizar en fases posteriores, antes o durante la obra, a fin de subsanar las limitaciones que se hayan podido observar.
Las recomendaciones antedichas serán cualitativas y cuantitativas, concretando todos los valores necesarios con la precisión requerida para ser utilizados para el análisis y dimensionado de los cimientos, los elementos de contención o el movimiento de tierras.
Las conclusiones, en función del tipo de cimentación, deben establecer los valores y especificaciones necesarios para el proyecto relativos a:
9.1. COTA DE CIMENTACIÓN
Debe hacerse una referencia a la cota de cimentación o a la cota a la cual es admisible una carga.
9.2. PRESIÓN VERTICAL ADMISIBLE
La presión vertical admisible y de hundimiento, se dará en valor total y, en su caso, efectivo, tanto bruta como neta.
En el caso de pilotes, la resistencia al hundimiento se desglosará en resistencia por punta y por fuste.
9.3. ASIENTOS
Asientos y asientos diferenciales, esperables y admisibles para la estructura del edificio y de los elementos de contención que se pretende cimentar.
9.4. ELEMENTOS DE CONTENCIÓN
Para el dimensionado de elementos de contención se darán los parámetros geotécnicos del terreno.
Para el dimensionado de elementos de pantallas u otros elementos de contención se darán datos de la ley “tensiones en el terreno-desplazamiento”.
9.5. MÓDULO DE BALASTO
Para idealizar el terreno en cálculos de dimensionado de cimentaciones y elementos de contención, mediante modelos de interacción suelo-estructura.
Imprescindible en casos de cimentación por LOSA.
9.6. RESISTENCIA DEL TERRENO FRENTE A ACCIONES HORIZONTALES
Empujes del terreno: activo, pasivo y reposo.
9.7. RIPABILIDAD
Clasificación del terreno desde el punto de vista de su ripabilidad (excavabilidad), procedimiento de excavación y terraplenado más adecuado.
Taludes estables en ambos casos, con carácter definitivo y durante la ejecución de las obras.
9.8. NIVEL FREÁTICO
Situación del nivel freático y variaciones previsibles. Influencia y consideración cuantitativa de los datos para el dimensionado de cimentaciones, elementos de contención, drenajes, taludes e impermeabilizaciones.
La proximidad a ríos o corrientes de agua que pudieran alimentar el nivel freático o dar lugar a la socavación de los cimientos, arrastres, erosiones o disoluciones.
9.9. AGRESIVIDAD
Cuantificación de la agresividad del terreno y de las aguas que contenga, para su calificación al objeto de establecer las medidas adecuadas a la durabilidad especificada en cimentaciones y elementos de contención, de acuerdo con los Documentos Básicos relativos a la seguridad estructural de los diferentes materiales o la instrucción EHE.
9.10. ACCIÓN SÍSMICA
Caracterización del terreno y coeficientes a emplear para realizar el dimensionado bajo el efecto de la acción sísmica.
9.11. DATOS RELATIVOS AL TERRENO Y A LAS AGUAS
Cuantificación de cuantos datos relativos al terreno y a las aguas sean necesarios para el dimensionado del edificio, en aplicación de este DB, otros Documentos Básicos relativos a la seguridad estructural de los diferentes materiales o la instrucción EHE, y a otros DB, especialmente al DB-HS (Habitabilidad: Salubridad).
Se indicará el coeficiente de permeabilidad del terreno.
9.12. EXCAVACIÓN
Cuantificación de los problemas que pueden afectar a la excavación especialmente en el caso de edificaciones o servicios próximos existentes y las afecciones a éstos.
9.13. ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
Relación de asuntos concretos, valores determinados y aspectos constructivos a confirmar después de iniciada la obra, al inicio de las excavaciones, o en el momento adecuado que así se indique, y antes de ejecutar la cimentación, los elementos de contención o los taludes previstos.

8.5.14

CONTENIDO DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO

1. ANTECEDENTES
El estudio geotécnico incluirá los antecedentes y datos recabados.
2. DATOS BÁSICOS
- Dimensiones y superficie de ocupación del edificio.
- Definición del tipo de construcción (C0, C1, C2 y C3).




3. MARCO GEOLÓGICO
En este punto se tratará de dar una visión general de la geología en el ámbito de estudio y se definirán los niveles o unidades geotécnicas presentes.
4. TRABAJOS DE RECONOCIMIENTO EFECTUADOS
4.1. PROSPECCIÓN
La prospección del terreno podrá llevarse a cabo mediante calicatas, sondeos mecánicos, pruebas continuas de penetración o métodos geofísicos.
En los reconocimientos de los tipos de construcción C-0 y grupo de terreno T-1, las pruebas de penetración deben complementarse siempre con otras técnicas de reconocimiento como podrían ser calicatas.
En otros casos, en el reconocimiento se podrán utilizar las pruebas de penetración para la identificación de unidades geotécnicas, que deben contrastarse mediante sondeos mecánicos.
No se pueden utilizar exclusivamente métodos geofísicos para caracterizar el terreno, debiendo siempre contrastarse sus resultados con los sondeos mecánicos.
4.1.1. DENSIDAD Y PROFUNDIDAD
Para su definición se tendrá en cuenta el tipo de edificio, la superficie de ocupación en planta y el grupo de terreno.
La profundidad planificada de los reconocimientos debe ser suficiente para alcanzar una cota en el terreno por debajo de la cual no se desarrollaran asientos significativos.
Esta cota puede definirse como la correspondiente a una profundidad tal que el aumento neto de tensión en el terreno bajo el peso del edificio sea igual o inferior al 10% de la tensión efectiva vertical existente en el terreno en esa cota antes de construir el edificio, a menos que se haya alcanzado una unidad geotécnica resistente tal que las presiones aplicadas sobre ella por la cimentación del edificio no produzcan deformaciones apreciables.
El aumento neto de tensión en el terreno, podrá determinarse utilizando los ábacos y tablas existentes en la literatura geotécnica de uso habitual ó también, de forma aproximada, suponiendo que la carga del edificio se distribuye uniformemente en cada profundidad sobre una superficie definida por planos que, buzando hacia el exterior del área cargada en la superficie del terreno, alcanzan dicha profundidad con líneas de máxima pendiente 1H:2V.
La unidad geotécnica resistente debe comprobarse a una profundidad de al menos 2+0,3m por cada planta que tenga la construcción.
En el caso de que se prevean cimentaciones profundas se llevarán a cabo las comprobaciones indicadas anteriormente suponiendo que la cota de aplicación de la carga del edificio sobre el terreno es la correspondiente a una profundidad igual a las dos terceras partes (2/3) de la longitud de los pilotes.
En el caso de pilotes columna la profundidad investigada alcanzará aproximadamente cinco diámetros (5D) por debajo de la punta del pilote previsible a utilizar.
4.1.2. PUNTOS DE RECONOCIMIENTO
El mínimo de puntos a reconocer será 3.
Las distancias máximas según:


En el caso en el que las distancias máximas excedan de las dimensiones de la superficie a reconocer, deben disminuirse hasta que se cumpla con el número de puntos mínimos.
El número mínimo de puntos de sondeos mecánicos y el porcentaje del total de puntos de reconocimiento que pueden sustituirse por pruebas continúas de penetración cuando el número de sondeos exceda el mínimo que viene especificado en la siguiente tabla:


En el caso de terrenos T3 se intercalaran puntos de reconocimiento en las zonas problemáticas hasta definirlas adecuadamente.
4.1.3. TOMA DE MUESTRAS
En la toma de muestras se deben cumplir unos requisitos diferentes según el tipo de ensayo que se vaya a ejecutar sobre la muestra obtenida.
Se especifican tres categorías de muestras:
a) muestras de categoría A: son aquellas que mantienen inalteradas las siguientes propiedades del suelo: estructura, densidad, humedad, granulometría, plasticidad y componentes químicos estables;
b) muestras de categoría B: son aquellas que mantienen inalteradas las siguientes propiedades del suelo: humedad, granulometría, plasticidad y componentes químicos estables;
c) muestras de categoría C: todas aquellas que no cumplen las especificaciones de la categoría B.
Una vez extraídas las muestras se procederá a su parafinado o protección adecuada y se trasladarán al laboratorio de ensayo en las mejores condiciones posibles.
Además de las muestras de suelo o roca señaladas, el reconocimiento geotécnico debe incluir la toma de muestras de agua de los distintos acuíferos encontrados.
4.1.4. CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS
El macizo rocoso se caracterizará por la resistencia de la roca matriz, que debe matizarse con otras propiedades de su discontinuidad, como son: apertura, rugosidad, tipo de relleno, espaciamiento, índice de fracturación, persistencia, clase RQD, o presencia de agua.
4.2. TRABAJOS DE LABORATORIO
De todas las muestras se hará una descripción detallando aspectos que no son objeto de ensayo, como el color, olor, litología de las gravas o de la roca, presencia de escombros o materiales artificiales, etc., así como el tipo de la categoría A, B o C.
El número de determinaciones del valor de un parámetro de una unidad geotécnica investigada será el adecuado para que éste sea fiable. Deberá procurarse que los valores se obtengan de muestras procedentes de puntos de investigación diferentes, una vez que se hayan identificado como pertenecientes a la misma capa.
Las determinaciones se podrán obtener mediante ensayos en laboratorio, o si es factible con ensayos in situ, aplicando las oportunas correlaciones si fueran necesarias.
Para cada unidad geotécnica que pueda ser afectada por las cimentaciones, se establece el número ensayos indicados en la tabla 3.7. Este número se considera orientativo y corresponde a edificios C-1 ó C-2.


Para edificios C-3 o C-4 los valores del cuadro se recomienda incrementarlos en un 50%. Para terrenos tipo T-3 se decidirá el tipo y número de determinaciones, que nunca serán inferiores a las indicadas para el T-2.
Se distinguirá entre aquellos suelos cuya proporción en finos (limo + arcilla) sea inferior al 35% y los que superen dicha proporción, pudiéndose denominar unos y otros tal y como se indica en las tablas D.20 y D.21.


La acidez Baumann-Gully y el contenido en sulfatos, detectados en muestras de suelo y rocas, así como determinados componentes químicos, presentes en el agua freática, permiten clasificar la agresividad química del terreno frente al hormigón, tal y como se indica en la tabla D.22 clasificación de la agresividad química recogida en la Instrucción de Hormigón Estructural EHE.


La EHE establece el empleo de cementos que posean resistencia adicional a los sulfatos, según la norma UNE 80303:96, para una exposición tipo Q, es decir, siempre que el contenido en sulfatos del terreno sea igual o mayor a 3000 mg/kg (SO4-2 en suelos ≥ 3000 mg/kg) y de 600 mg/kg en el agua freática (SO4-2 en aguas ≥600 mg/l).

5.5.14

TEMPERATURA Y CONDENSACIONES EN CERRAMIENTOS (II)

Cálculo de condensaciones en el interior de los cerramientos
El vapor de agua producido en el interior de un local aumenta la presión de vapor del aire ambiente y esto ocasiona una diferencia de presión de vapor entre los ambientes interno y externo en virtud de la cual se produce un proceso de difusión de vapor a través del elemento separador de los dos ambientes, desde el ambiente con más presión de vapor, generalmente el interior, hacia el ambiente con menos presión de vapor, generalmente el exterior.
En este fenómeno de transporte de vapor a través del cerramiento, si en algún punto de su interior la presión de vapor es superior a la de saturación en ese punto, o dicho de otra forma, si la temperatura en ese punto es inferior a la de rocío del vapor en el mismo se producirá condensación de vapor de agua.
Al producirse el fenómeno de condensación existe un desprendimiento de calor. Esto, junto a la influencia de la capilaridad del material, hace que la difusión sea un problema de bastante complejidad, no siempre gobernado por las leyes simples de la difusión de gases, lo que obliga, a efectos prácticos, a la introducción de ciertas hipótesis simplificadoras. Así, el fenómeno de la difusión del vapor de agua en este campo se estudia de una manera análoga al de la transmisión de calor en régimen permanente, es decir, en el proceso inicial de la condensación, cuando la cantidad de agua condensada sea tal que se considere que no ha habido lugar a fenómenos secundarios.
El cálculo para predecir si existirán o no condensaciones en el interior del cerramiento puede abordarse de la siguiente manera:
1.° Calculando, analítica o gráficamente, la temperatura estructural del cerramiento según el método propuesto.
2.° Calculando, analítica o gráficamente, la temperatura de rocío correspondiente a todos los puntos del cerramiento desde sus superficies interior a la exterior.
3.° Comparando ambas temperaturas, en aquellos puntos en que la temperatura del cerramiento sea igual o inferior a la de rocío podrán producirse condensaciones intersticiales.
Planteado anteriormente el cálculo de la temperatura estructural del cerramiento, se plantea en el 2.° punto el cálculo de la temperatura de rocío a través del cerramiento. Para ello necesitaremos conocer la resistencia al vapor Rv de los materiales que constituyen el cerramiento.
Esta resistencia es el resultado de multiplicar su resistividad al vapor rv por su espesor.
Los valores de resistividades al vapor rv, o sus inversos:
las permeabilidades al vapor dv.
Conocida la diferencia de presiones de vapor entre los ambientes interior y exterior Pvi – Pve, la caída de dicha presión a través del cerramiento es directamente proporcional a la resistencia al vapor del mismo. En un cerramiento formado por varias hojas o capas con distintos valores de resistencia al vapor, la caída de presión en cada hoja es análogamente proporcional a la resistencia de dicha hoja.
Puede establecerse así que:


siendo:
DPvn caída de presión de vapor en la hoja n, en mbar.
Pvi presión de vapor del aire interior, en mbar.
Pve presión de vapor del aire exterior, en mbar.
Rvn resistencia al vapor de la hoja n, en MN s/g o mmHg m2 día/g.
en espesor de la capa n, en m.
rvn resistividad al vapor de la capa n, en MN s/g m o mmHg m2 día/g cm.
RvT resistencia al vapor total del cerramiento en MN s/g o mmHg m2 día/g.
Conocidos punto a punto las presiones de vapor correspondientes al cerramiento es posible por medio del ábaco psicrométrico o de la tabla de presiones de saturación conocer la temperatura de rocío de cada punto.
Esta temperatura de rocío comparada con la estructural nos permitirá conocer punto a punto, de modo analítico o gráfico si es en todo momento inferior a la estructural, con lo cual no existirá riesgo de condensaciones. En caso contrario podremos determinar en qué parte del cerramiento pueden producirse éstas. Este cálculo permite tomar las decisiones que tiendan a evitarlo como inclusión de barreras de vapor, nueva ordenación de las hojas, aumento del espesor del aislamiento, etc.
Gráficamente, este cálculo puede llevarse a las figuras siguientes en las que a título de ejemplo se ha dispuesto un cerramiento con tres hojas de materiales y espesores diferentes.


Prevención de condensaciones en el interior de los cerramientos
En los cerramientos en los que se incluya un material aislante debe comprobarse que no existen condensaciones en el aislamiento. En el caso de que el cerramiento sea una cubierta, se comprobará que no existe condensación en la misma, si bien se podrán admitir condensaciones cuando éstas no perjudiquen al material donde se forman y además puedan ser evacuadas al exterior sin que mojen por transmisión o goteo al material aislante o pueda penetrar en el interior de los locales.
En cerramientos verticales de dos hojas en los que la cámara pueda ir rellena total o parcialmente con el aislamiento se tomarán medidas para lograr que el aislamiento no absorba humedad, como no poner en contacto con la pared exterior el aislamiento, cuando exista la posibilidad de que el agua de lluvia pueda llegar hasta él. Para ello, existirá al menos un centímetro de distancia entre el aislamiento y la hoja exterior, y ésta tendrá los dispositivos de evacuación necesarios para evitar embolsamientos de agua. A título de recomendación pueden existir orificios de evacuación con pendiente hacia el exterior, con un diámetro no inferior a 10 mm, y protegidos suficientemente para que no dejen penetrar en el interior de la cámara el agua de lluvia acompañada de presión de viento.
Otra recomendación para evitar la condensación intersticial en cerramientos puede ser el empleo de barreras de vapor que aumentarán la resistencia al paso del vapor en la parte caliente de los cerramientos. En ningún caso deberán colocarse en la parte fría. También puede conseguirse este efecto disminuyendo la resistencia al vapor en la parte fría del cerramiento, que en el caso de muros puede conseguirse, como se dijo anteriormente, con la pequeña ventilación por medio de orificios en el caso de muros o cubiertas con cámara.
En muros con cámara de aire suelen presentarse condensaciones de vapor de agua preferentemente en el lado frío de la cámara.
En cuanto a los acabados interiores absorbentes, éstos hacen posible la absorción del agua de condensación que eventualmente se pueda tolerar, evaporándola al medio ambiente en los momentos de sequedad.
Abaco psicrométrico y tabla de presiones de vapor
En el ábaco psicrométrico adjunto se muestra la interdependencia de la humedad relativa, en la escala a la izquierda, la temperatura seca en la escala horizontal, y la masa de vapor de agua por masa de aire seco con su equivalencia en presión de vapor, de mbar, en la escala de la derecha.
A título de ejemplo, para aclarar su utilización, puede decirse que si la temperatura seca exterior del aire es 0 °C y el aire contiene 3,4 g/kg de aire seco, la humedad relativa es del 90 %, y existe una presión de vapor de 5,4 mbar. Esta puede ser una típica condición del aire en invierno. En el diagrama es el punto A. Este mismo aire, con la misma cantidad de agua por masa de aire seco, calentado a 20 °C pasa a tener una humedad relativa del 23 %, lo cual nos demuestra lo que sucede cuando introducimos este aire exterior para ventilación y lo calentamos.
En el diagrama es el punto B. Si a este aire le aportamos 7 g/kg como resultados de actividades normales en un edificio, a la misma temperatura, su humedad relativa ascenderá al 70 % con una presión de vapor de 16,5 mbar, y un contenido de 10,4 g/kg. En el diagrama es el punto C.
Finalmente, podemos ver este mismo aire para alcanzar la saturación tendrá que bajar al menos su temperatura a 14,5 °C.
En la Tabla 4.1 se dan, a efectos de facilitar los cálculos, las presiones de saturación de vapor de agua en el aire, en mbar, para temperaturas secas comprendidas entre +25 y –10 °C.
Permeabilidad al vapor de materiales empleados en cerramientos
Los datos que aparecen en estas tablas de algunos materiales utilizables en cerramientos, son valores típicos indicativos para los cálculos que se precisan en esta Norma. Pueden tomarse valores más estrictos cuando el material disponga de datos avalados por Marca o Sello de Calidad y en su defecto se disponga de ensayos realizados en los últimos dos años por laboratorios oficiales.
Los valores aparecen en unidades tradicionales y entre paréntesis en el Sistema Internacional S.I.


Los valores de las tablas se dan, a efectos de facilitar los cálculos, en forma de resistividades y resistencias al vapor, es decir, los valores inversos de la permeabilidad y permeancia respectivamente, que suelen ser los datos ofrecidos por los fabricantes.