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Efecto específico debido a condiciones barométricas
¡Hola a todos!
Bienvenidos al blog de junio. Tal como hemos venido analizando, el vidrio aislante es un componente crucial en la arquitectura moderna, valorado por su capacidad de mejorar la eficiencia energética y el confort interior de los edificios. Sin embargo, como todos los materiales, el vidrio aislante está sujeto a ciertos fenómenos físicos que pueden afectar su rendimiento y apariencia. Uno de estos fenómenos es el efecto de las condiciones barométricas.
En este artículo exploraremos cómo las variaciones en la presión atmosférica y la temperatura pueden provocar deformaciones y distorsiones ópticas en las unidades de vidrio aislante. ¿Listos?
Como ya hemos visto en anteriores blogs, las unidades de vidrio aislante están compuestas por dos o más hojas de vidrio separadas por un volumen de aire o gas, sellado herméticamente en los bordes. El estado de este gas se determina esencialmente por la altitud, la presión atmosférica y la temperatura del aire en el momento y lugar de fabricación. Cuando estas unidades se instalan en altitudes diferentes o experimentan cambios en la temperatura o la presión atmosférica, las hojas de vidrio pueden deformarse hacia adentro o hacia afuera (contracción o dilatación), provocando distorsiones en las imágenes reflejadas. Estas deformaciones ópticas son inevitables y varían con el tiempo. Su magnitud depende de la rigidez y la dimensión de los paneles de vidrio, así como de la anchura de la cámara de aire. En general, dimensiones reducidas, vidrios más gruesos y cámaras de menor tamaño pueden minimizar estas deformaciones de manera significativa.
Los factores principales a los que se puede deber este tipo de distorsión son los siguientes:
TRATAMIENTO TÉRMICO DEL VIDRIO – TEMPLADO
El proceso de templado se aplica al vidrio para aumentar su resistencia mecánica y térmica, e implica el calentamiento uniforme del vidrio y su posterior enfriamiento, que debe hacerse rápidamente. Aunque se intenta enfriar el vidrio de manera uniforme, las variaciones en la velocidad y dirección del flujo del aire pueden causar diferencias en la tasa de enfriamiento, lo que se traduce en posibles tensiones internas desiguales que resultan en una superficie ligeramente ondulada o distorsionada. Además, si el vidrio original ya tiene pequeñas imperfecciones o no es perfectamente plano antes del templado, estas imperfecciones se pueden acentuar durante el proceso de enfriamiento rápido, obteniendo una superficie distorsionada.
Estas distorsiones superficiales, aunque a menudo son mínimas, pueden afectar la calidad óptica del vidrio. Las imágenes reflejadas o vistas a través del vidrio templado pueden aparecer ligeramente deformadas. En aplicaciones donde la claridad visual y la precisión son cruciales, como en ciertos tipos de arquitectura o en dispositivos ópticos, estas distorsiones pueden ser más notables y problemáticas.
SISTEMAS DE INSTALACIÓN
Si los bordes del vidrio están demasiado apretados en el marco, se pueden generar tensiones en el mismo. Esto puede hacer que el vidrio se curve o deforme, ocasionando distorsiones ópticas visibles. Un ajuste demasiado apretado puede restringir la expansión y contracción natural del vidrio debido a cambios de temperatura, creando tensiones adicionales. Si el vidrio no se instala de manera uniforme o si el marco no es perfectamente plano, se pueden introducir tensiones desiguales en este, causando deformaciones irregulares. Los marcos que no son suficientemente rígidos pueden flexionarse bajo la carga del vidrio, especialmente en ventanas grandes o en estructuras sometidas a fuertes vientos o cambios de temperatura. Esta flexión del marco puede transferirse al vidrio, provocando deformaciones.
Por otra parte, la aplicación desigual de presión durante la instalación, como en el caso de usar clips, gomas o sellos de manera inconsciente, puede crear áreas de tensión en el vidrio. Estas áreas pueden distorsionar la superficie del vidrio. También, presiones asimétricas pueden surgir por los asentamientos estructurales del edificio o de variaciones en los materiales del marco. El uso de materiales de sellado que se expanden o contraen significativamente con la temperatura puede causar tensiones en el vidrio. Si los espaciadores no mantienen una separación uniforme, esto puede resultar en deformaciones. Todo esto puede generar que las imágenes reflejadas o vistas a través del vidrio parezcan distorsionadas o curvas. También puede influir en la claridad visual.
PRESION BAROMÉTRICA Y TEMPERATURA EN LA CÁMARA
Las unidades de vidrio aislante (UVA) están compuestas por dos o más hojas de vidrio separadas por un espacio lleno de aire seco o gas, sellado herméticamente. Este diseño mejora el aislamiento térmico y acústico del vidrio. El gas entre las hojas se encuentra a la presión y temperatura específica de cuando la unidad es fabricada y sellada. Cuando esa unidad se instala en una altitud diferente, la diferencia en la presión atmosférica puede causar cambios en la presión interna del gas.
Los gases se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Un aumento en la temperatura hará que el gas dentro del espacio del acristalamiento se expanda, aumentando la presión interna y empujando las hojas de vidrio hacia fuera. Una disminución en la temperatura hará que el gas se contraiga, disminuyendo la presión interna y tirando de las hojas de vidrio hacia adentro. Los cambios de temperatura a lo largo del día y las estaciones del año pueden causar ciclos de expansión y contracción del gas. Estos ciclos térmicos pueden resultar en deformaciones periódicas de las hojas de vidrio, afectando su planitud y causando distorsiones ópticas.
Aunque las deformaciones menores son generalmente aceptables y no afectan la integridad estructural del vidrio, deformaciones mayores pueden generar tensiones adicionales en el material, potencialmente reduciendo su vida útil. Estas distorsiones ópticas son inevitables y su percepción puede estar influenciada por el entorno y las condiciones de observación.
MITIGACIÓN
Para minimizar las deformaciones ópticas causadas por estas variables comentadas, se pueden tomar varias medidas:
- Optimizar el proceso de enfriamiento ajustándolo y calibrándolo para asegurar un enfriamiento lo más uniforme posible.
- Usar vidrio de alta calidad y planitud antes del proceso de templado.
- Controlar las condiciones del horno, manteniendo una temperatura y flujo de aire constantes dentro del mismo.
- Asegurar un ajuste adecuado, con suficiente espacio para permitir la expansión y contracción sin crear tensiones.
- Asegurar que el vidrio se instala de manera uniforme y que el marco es plano y bien alineado.
- Seleccionar marcos que sean suficientemente rígidos para soportar el vidrio sin flexionarse.
- Aplicar presión de manera uniforme durante la instalación y usar materiales de sellado y espaciadores de alta calidad, que mantengan una separación uniforme. Que tengan coeficientes de expansión térmica compatibles con el vidrio para minimizar tensiones debidas a cambios de temperatura.
- Seleccionar adecuadamente el espesor del vidrio y el tamaño del espacio intermedio para equilibrar las fuerzas resultantes de las variaciones de presión y temperatura.
- Utilizar vidrios con alta rigidez para reducir la deformación.
- Asegurar que las unidades de vidrio aislante se fabriquen y sellen en condiciones controladas de presión y temperatura, adecuadas para el ambiente donde serán instaladas.
- En algunos casos, las unidades pueden ser pre-presurizadas para compensar cambios de altitud.
- Incorporar desecantes en el espacio de sellado para absorber cualquier humedad que pueda entrar y prevenir la formación de condensación interna, lo que podría exacerbar las deformaciones.
En el mundo de la arquitectura actual, el vidrio juega un papel crucial tanto en la estética como en la funcionalidad de las estructuras, y debe cumplir con altos estándares estéticos, pero también con exigencias de eficiencia energética y confort. Esto hace que su calidad deba ser lo más óptima posible, volviéndose fundamental controlar cualquier variable que pueda generar deformaciones. La importancia de gestionar estos factores no puede subestimarse, ya que afectan directamente la calidad óptica y la integridad estructural del vidrio.
Abordar estas cuestiones de manera efectiva requiere un enfoque multidisciplinario que considere todas las etapas del ciclo de vida del vidrio, desde su fabricación hasta su instalación y uso en diversas condiciones ambientales. La atención a estos detalles en la fabricación e instalación del vidrio es indispensable para satisfacer las demandas de la arquitectura del siglo XXI.
¡Hemos alcanzado la mitad de nuestro viaje! Te invitamos a seguir explorando con nosotros! Mantente atento a nuestras próximas publicaciones, donde seguiremos revelando más sobre este fascinante mundo y su impacto continuo en la arquitectura moderna.
¿Te lo vas a perder?
Fuentes consultadas:
Manual de Tolerancias. (2021, noviembre 16). Cristaleria Reina. [En línea: https://www.cristaleriareina. com/manual-de-tolerancias/]
Manual de Tolerancias 2021. Unfeac. [En línea: https://ramosiv.es/wp-content/uploads/2022/10/ manual_de-_tolerancias_UNFEAC_vdef.pdf ]
Normativa Calidad y Tolerancias de Fabricación. Cristalería Tama. [En línea: https://cristaleriatama.com/wp-content/uploads/2016/10/normativascalidadytoleranciasdefabricacion.pdf ]
Precauciones de utilización de los acristalamientos aislantes. AGC. [En línea: https://www.agc-yourglass.com/sites/default/files/technical_documents/original/uso10756.pdf ]
Información técnica sobre el vidrio. CLF Glass. [En línea: https://www.clfglass.com/procesos /informacion-tecnica-sobre-el-vidrio/ ]
El vidrio al vacío ayuda a que su fachada esté libre de distorsión visual. (2021, diciembre 11). Vaacum Glass. [ En línea: https://www.vacuum-glass.com/es/vacuum-glass-helps-your-facade-free-of-visual-distortion/ ]
Quality Control and Specification for Distortions of Curved Glass. (2019, november 25). Glass On Web. [En línea: https://www.glassonweb.com/article/quality-control-and-specification-distortions-curved-glass ]
What’s the deal with distortion in architectural glass? Dynamic Fenestration. [En línea: https://dynamicfenestration.com/whats-the-deal-with-distortion-in-architectural-glass/]
Vacuum vs Slimline Double Glazing | Which one is better. Chamaleon Decorators. [En línea: https://chameleon-decorators.co.uk/blog/vacuum-vs-slimline-double-glazing/]
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