Flujo del calor y aislamiento térmico.

La transmisión del calor dentro y fuera de un edificio o sus partes puede disminuirse sustancialmente mediante materiales que resistan el flujo de calor o mediante un tipo de construcción que logre ese propósito. Algunos materiales estructurales, como la madera y el concreto ligero, tienen también buenas propiedades de aislamiento. Pero, en general, algunos materiales no estructurales ofrecen mayor resistencia al flujo del calor para un espesor dado, y por tanto, pueden ser más económicos para muchas aplicaciones.

La mayor parte de los materiales aislantes emplean aire elástico como aislante. Algunos, como el corcho, el vidrio celular y las espumas plásticas, encierran pequeñas partículas de aire en celdas. Los materiales granulados, como la piedra poma, la vermiculita y la perlita, atrapan el aire en recintos relativamente grandes. En los materiales fibrosos, delgadas películas de aire se adhieren en forma persistente a todas las superficies y sirven como barrera al calor. En la construcción de muros con piezas huecas, se forma un espacio de aire muerto entre los medios muros.

El aislamiento reflector supone un principio diferente. Se combina una película metálica con un espacio de aire para reducir el flujo de calor. El metal brillante refleja calor, lo conduce rápidamente lejos de su fuente y lo irradia con lentitud. Un espacio de aire de ¾ a 2 pulgadas por lo menos, en un lado de la película, actúa como barrera a la transmisión del calor por conducción. Entonces, si el calor es irradiado a una película brillante de aluminio, el 95% será reflejado. Si se recibe calor por conducción, solamente perderá el 5% por radiación de la cara opuesta. Para evitar problemas de condensación, por lo menos se usan dos superficies reflectoras separadas por un espacio de aire sin circular. No debe colocarse una película del lado frío de una construcción, a menos que se proporcione una mejor barrera al vapor cerca del lado caliente.

El calor se transmite por conducción, convección y radiación. Todos los materiales conducen el calor; pero algunos, como los metales, son conductores excelentes, mientras que otros, como el corcho, son malos conductores. Existe convección cuando el calor se transmite por un flujo de aire; el calor se transmite por conducción de una superficie tibia al aire más frío con el que está en contacto, y el aire tibio a una superficie más fría. Debido a que el aire caliente tiende a elevarse y el aire frío a bajar, el flujo de aire puede llevar calor de una área caliente a otra fría. El calor transmitido por convección o conducción es proporcional al diferencial de temperatura. En contraste, la radiación es el flujo de calor entre una superficie tibia y una fría sin ningún tipo de contacto material.

El calor generalmente se mide en unidades térmicas británicas (Btu). En la práctica, una Btu es la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de 1 libra de agua en 1ºF. El flujo de calor se mide en términos de conductividad térmica, K. Esta se define como el número de Btu que fluyen en una hora a través de 1 pie2 de material de 1 pulgada de espesor, debido a un diferencial de temperatura de 1ºF. De la misma manera, la conductancia térmica C se define como el flujo de calor a través de un espesor dado de 1 pie2 de material con un diferencial de temperatura de 1ºF. Las unidades básicas no incluyen los valores aislantes de las películas de aire en la superficie del material, sino únicamente el flujo de superficie a superficie. La resistencia R es el recíproco de la conductancia.

En vista de que los componentes para la construcción están hechos de diversos materiales, incluyendo los espacios de aire y las películas superficiales, la conductancia total U de una construcción es necesaria para los cálculos de transmisión de calor. Este factor se define como el número de Btu que fluirán en una hora a través de 1 pie2 de la estructura, aire a aire, con una diferencia de temperatura de 1ºF. Se han determinado experimentalmente los valores de k, C y U o R para muchos materiales y tipos de construcción.

La conductancia térmica de una película de aire al exterior con un viento de 15 mph es de 6 Btu por hora; de una película de aire interior (aire en reposo), 1.65 Btu por hora y un espacio de ¾ de pulgada más de espesor, 1.10 Btu/h.

Cuando la conductancia total de una construcción no se encuentra en una tabla, puede calcularse por los valores tabulados de ésta para cada componente y película de aire. Por ejemplo, considérese una pared compuesta de 4 pulgadas de ladrillo (K=9.2) y ½ pulgada de tablero de pared (C=1.00), separados por un espacio de aire (C=1.10).

Los cálculos se muestran en la siguiente tabla:

Partida	K	Espesor (pulg.)	C	R = 1/C
Película exterior			6	0.166
Ladrillo	9.2	4	2.3	0.434
Espacio de aire			1.10	0.910
Tablero de pared		0.5	1.00	1.000
Película interior			1.65	0.606
Resistencia total				3.116

Conductancia total U = 1/3.116 = 0.32

Ahora supongamos que se incorpora 1 pulgada de aislante (K = 0.25) a esta pared. La conductancia la calculamos de la siguiente tabla:

Partida	K	Espesor (pulg.)	C	R = 1/C
Película exterior			6	0.166
Ladrillo	9.2	4	2.3	0.434
Espacio de aire			1.10	0.910
Tablero de pared		0.5	1.00	1.000
Película interior			1.65	0.606
Aislante	0.25	1	0.25	4.00
Resistencia total				7.116

Conductancia total U = 1/7.116 = 0.14

Acústica.

Aplicada a edificios, la acústica es la creación de condiciones necesarias para escuchar cómodamente y de los medios para controlar los ruidos. La acústica es arte y ciencia, porque el concepto de lo que es comodidad y lo que es ruido depende de la forma y la función del local que se está proyectando. Un sonido que para una persona no es demasiado fuerte, para otra puede ser molesto; lo que es confortable en una fábrica puede ser indeseable en una escuela; la música que disfruta un aficionado puede considerarse como ruido para un vecino que está tratando de dormir. El ruido es un sonido indeseable.

Los sonidos se caracterizan por el tono o frecuencia, intensidad o fuerza, y distribución espectral de energía o calidad. Una persona promedio puede escuchar de 20 a 20000 cps (ciclos o vibraciones por segundo). Los sonidos de alta frecuencia o de tono alto molestan más a la mayoría de las personas que los sonidos de tono bajo de la misma intensidad. Sin embargo, los sonidos de tono alto se atenúan más rápidamente en el aire que los de tono bajo.

La intensidad es una evaluación subjetiva de la presión del sonido o su nivel. Debido a que la respuesta humana a la fuerza del sonido varía con la frecuencia, cualquier medida de fuerza debe, de alguna manera, incluir la frecuencia así como la presión o la intensidad para que pueda ser importante en la acústica de las construcciones. Además, los cambios en la respuesta humana a la fuerza dependen de la relación de las intensidades del sonido. En la acústica, la relación 10:1 se llama bel. En la práctica, la unidad que se utiliza con mayor frecuencia es el decibel (dB), que es igual a 0.1 bel.

El nivel de intensidad IL, en dB, usado como medida de fuerza, se define mediante:

donde: I = intensidad, medida en W/cm2

I0 = intensidad de referencia = 10-16 W/cm2

Esta ecuación indica que el nivel cero corresponde a I = I0, la intensidad de referencia, la cual a su vez corresponde al umbral auditivo promedio del hombre de alrededor de 1000 Hz (hertz o ciclos por segundo).

El nivel de la presión del sonido SPL, dB, tomando en cuenta que la intensidad varía con al cuadrado de la presión, puede definirse mediante:

donde: p = presión, medida en pascales (Pa).

P0 = presión de referencia = 0.00002 Pa.

Un cambio en el nivel de sonido de menos de 3 dB probablemente no sea perceptible; un cambio de 5 dB será notable. Un aumento de 10 dB parecer ser 2 veces mayor que un aumento que un aumento de 5 dB, y un aumento de 20 dB mucho mayor que un aumento de 10 dB, pero no exactamente proporcional.

Los niveles de sonido en general se miden con instrumentos electrónicos que responden a la presión de sonido. La lectura sobre la escala A de dicho instrumento se utiliza porque esta escala se ajusta a las frecuencias que corresponden de alguna manera con la respuesta del oído humano. En dichos casos, la unidad se indica por dBA.

En la siguiente tabla se muestra una comparación de la intensidad SLP y los sonidos comunes:

Intensidad relativa	SPL (dBA*)	Fuerza (intensidad)
100.000.000.000.000	140	Avión de propulsión a chorro y fuego de artillería
10.000.000.000.000	130	Límite de dolor
1.000.000.000.000	120	Límite de sensibilidad
100.000.000.000	110
10.000.000.000	100	Interior de avión de hélice
1.000.000.000	90	Orquesta sinfónica completa o banda
100.000.000	80	Interior de un automóvil con velocidad alta.
10.000.000	70	Conversación cara a cara
1.000.000	60
100.000	50	Interior de oficina general
10.000	40	Interior de oficina privada
1.000	30	Interior de recámara
100	20	Interior de teatro vacío
10	10
1	0	Umbral de audición

*SPL se mide en la escala A de un medidor estándar de nivel de sonido.

La proyección y análisis de la acústica tienen por objeto controlar el sonido y la vibración. El control del sonido se logra mediante barreras o confinamientos, utilización de materiales acústicamente absorbentes y otros fabricados y armados en forma adecuada. El control de la vibración se logra mediante la construcción que absorbe energía, en general con materiales elásticos, o por amortiguamiento con materiales viscoelásticos.

La eficacia de una barrera para detener el sonido se mide mediante la pérdida de transmisión de sonido (pts), o sea, la pérdida de nivel de energía conforme pasa el sonido a través de una barrera. Cuanto mayor sea la masa de la barrera, mayor la pérdida de transmisión de sonido, y, por tanto, es más eficaz la barrera. Sin embargo, la relación entre la masa y pérdida de transmisión no es lineal. En bajas frecuencias las pérdidas tienden a ser más grandes; en otras frecuencias, menores que las que indicaría una relación lineal.

En la siguiente tabla se enumeran el comportamiento de varios materiales de construcción en la perdida de transmisión de sonido.

Material	PTS
Vidrio plano de ¼”	26
Triplay de ¾”	28
Tablarroca (tabla de yeso) de ½” ambas caras de montantes de 2 x 4	33
Placa de acero de ¼”	36
Muro de bloque de concreto de 6”	42
Muro de bloque de concreto reforzado de 8”	51
Muro de bloque de concreto de 12”	53
Muro de cavidad, bloque de concreto de 6”, espacio de aire de 2”	56

Una barrera con una gran pérdida de transmisión de sonido puede perder su efecto, si el sonido puede pasar alrededor de la barrera a través de aberturas o mediante transmisión a través de la construcción adjunta. Los conductos, tuberías y casi cualquier componente rígido continuo de un edificio pueden llevar el sonido alrededor de una barrera. Por tanto, hay que tomar precauciones para evitar esto. El empleo de una alfombra sobre una bajoalfombra elástica, por ejemplo, es muy eficaz para absorber algunos sonidos, como pisadas, taconazos, y el ruido de objetos ligeros que caen. Las aberturas se tapan. La vibración de máquinas y otros equipos puede absorberse apoyándolos sobre resortes, cojines elastométricos u otras monturas elásticas.

La vibración de las barreras que resulta del impacto del sonido o la transmisión de las vibraciones de las máquinas, puede atenuarse mediante el ensamble adecuado de muchas maneras. Una forma es fijarlas a un material de barrera que tenga una fricción interna alta o mala conexión entre las partículas, o con los materiales viscoelásticos, como los compuestos asfálticos que no son completamente elásticos ni completamente viscosos. Además, los componentes de una barrera pueden conectarse mediante un adhesivo viscoelástico.

Absorción del sonido.

La reflexión del sonido de una superficie puede reducirse recubriendo ésta con un absorbente acústico, generalmente tableros porosos y ligeros, que convierten la energía mecánica del sonido en calor. Las superficies expuestas pueden ser lisas o texturizadas, fisuradas o perforadas o decoradas de muchas maneras. La selección de un absorbente se basa en su eficacia de absorción, apariencia, resistencia al fuego, resistencia a la humedad, resistencia al esfuerzo y necesidades de mantenimiento. Sin embargo, un absorbente puede tener poca resistencia a la transmisión del sonido y no debe emplearse para tratar de mejorar el aislamiento del sonido de una barrera de aire.

Los coeficientes de absorción de sonido se utilizan como una indicación de la eficacia absorbente de materiales de construcción. El coeficiente de absorción de sonido de un producto es la relación de la energía que puede absorber de una onda de sonido al total de energía que llega. A un absorbente perfecto se le asignaría un coeficiente de 1. Sin embargo, la absorción de sonido depende de la frecuencia de éste. Por tanto, los coeficientes para un producto generalmente se dan para frecuencias específicas, o algunas veces para un grupo de frecuencia.

Coeficientes de reducción de ruido y absorción de sonido.

Absorbente	Espesor (pulg.)		Densidad (lb/pie3)		Coeficiente de reducción de ruido
Paneles de fibra de vidrio o minerales	½ - 4		½ - 6		0.45 - 0.95
Losetas, paneles o tablas moldeadas	½ - 1 1/8		8 - 25		0.45 - 0.90
Repelladas (porosos)	3/8 - 3/4		20 - 30		0.25 - 0.40
Fibras y aglutinantes rociados	3/8 - 1 1/8		15 - 30		0.25 - 0.75
Espumas, plásticos de celda abierta, elastómeros, etc.	½ - 2		1 - 3		0.35 - 0.90
Alfombras	Varía con ondulaciones, textura, respaldo, bajoalfombras, etc.				0.30 - 0.60
Cortinas	Varía con pliegues, textura, peso, tejido abierto				0.10 - 0.60
Absorbente	Coeficiente de absorción por pie2 de área de piso a diferentes frecuencias, Hz
	125	250	500	1000	2000	4000
Auditorio sentado	0.60	0.75	0.85	0.95	0.95	0.85
Butacas vacías con vestidura de tela	0.50	0.65	0.80	0.90	0.80	0.70

Los absorbentes en general no se utilizan únicamente para reducir la reflexión indeseable del sonido, como los ecos y la trepidación, sino también para asegurar las reverberaciones deseables. Los ecos son reflexiones bien definidas. La trepidación se produce mediante ecos parcialmente reconocibles, repetitivos y rápidos, como los que ocurren entre las paredes paralelas de un corredor. La reverberación resulta de ecos aislados, repetitivos, muy rápidos que producen un sonido mal definido y continuo, el cual persiste después que ha cesado el sonido que producen ecos.

La reverberación en un local puede mezclar la voz o distorsionar la música. Pero, debidamente controlada, ésta puede mejorar el sonido de la música. Se logra una buena reverberación dando las proporciones adecuadas a los locales, controlando los ecos y la absorción del ruido. Por regla general, los absorbentes acústicos en la superficie de los locales son deseables para absorber la potencia acústica y evitar el acumulamiento de sonidos indeseables.

La reducción del ruido NR, dB, se logra mediante la adición de absorbentes y puede calcularse así:

Es el tiempo, en segundos, que tarda un impulso de sonido dentro de un local para atenuarse 60 dB, hasta una millonésima de su nivel original. El tiempo de reverberación T puede calcularse de la fórmula de Sabine:

donde: V = volumen del local, en pie3.

A = absorción acústica total en el local.

Tiempo de reverberación.

Los tiempos de reverberación que caen dentro del área sombreada del siguiente gráfico pueden considerarse satisfactorios en condiciones ordinarias. En lugares críticos, como salas de concierto, estudios de radio y auditorios, debe tenerse la asesoría de un consultor en acústica. El tiempo recomendado de reverberación, que indica el área sombreada, varía con el tamaño del local.

Sistemas de clasificación.

La American Society for Testing and Materials (ASTM) ha adoptado sistemas de clasificación para evaluar el comportamiento acústico de ciertos materiales, algunos ejemplos son:

La clase de transmisión de sonido es el STC para indicar el aislamiento contra el sonido conducido por el aire de divisiones, conjuntos de pisos y techos y de otras barreras (ASTM E90 y E413). En la siguiente tabla se enumeran algunas clasificaciones típicas:

Material	PTS
Vidrio plano de ¼”	26
Triplay de ¾”	28
Tablarroca (tabla de yeso) de ½” ambas caras de montantes de 2 x 4	33
Placa de acero de ¼”	36
Muro de bloque de concreto de 6”	42
Muro de bloque de concreto reforzado de 8”	51
Muro de bloque de concreto de 12”	53
Muro de cavidad, bloque de concreto de 6”, espacio de aire de 2”	56

Las clases para aislamiento al impacto IIC indica el aislamiento al impacto de conjunto de piso techo (ASTM RM-14-4). A continuación se da una clasificación de diferentes pisos al aislamiento al impacto.

Tipo de piso	IIC
Piso de encino sobre subpiso de triplay de ½ con viguetas de 2x10, y plafón de yeso con alfombra y bajoalfombra	23 48
Losa de concreto de 8” con alfombra y bajoalfombra	35 57
Concreto de 2 ½” sobre armazón de acero ligero, viguetas de acero. con alfombra y bajoalfombra	27 50

La clasificación de ruidos por impacto INR es una medida alterna del aislamiento al impacto de conjuntos de piso-techo. Las medidas IIC pueden convertirse en INR mediante la reducción de 51 puntos.

Los coeficientes de absorción de sonido indican la eficacia de los absorbentes acústicos (ASTM C423), al igual que los coeficientes de reducción de ruido.

Criterio acústico.

En la siguiente tabla se muestran algunos criterios acústicos que pueden usarse como guías para el diseño de diferentes clases de habitaciones.

Niveles de fondos aceptables.

Espacio	Nivel de fondo, dbA
Estudio de grabación	25
Recámara suburbana	30
Teatro	30
Iglesia	35
Aula	35
Oficina privada	40
Oficina general	50
Comedor	55
Cuarto de computador	70

Aislamiento requerido entre locales para sonido.

Entre Local Area adyacente		Requerimiento de aislamiento de sonido STC
Recámara de hotel	Recámara de hotel	47
Recámara de hotel	Corredor	47
Recámara de hotel	Exterior	42
Oficina normal	Oficina normal	33
Oficina ejecutiva	Oficina Ejecutiva	42
Recámara	Cuarto mecánico	52
Aula	Aula	37
Aula	Corredor	33
Teatro	Aula	52
Teatro	Ensayo de música	57

Aislamiento requerido entre locales para impacto.

Entre Local Local de abajo		Requerimiento de aislamiento al impacto IIC
Recámara de hotel	Recámara de hotel	55
Lugares públicos	Recámara de hotel	60
Aulas	Aula	47
Cuarto de música	Aula	55
Cuarto de música	Teatro	62
Oficina	Oficina	47

AISLANTES PARA VENTANAS

Dentro de la gran gama de aislantes acústicos como térmicos se encuentran los aislantes de las ventanas, estos son de vital importancia en cualquier tipo de construcción ya que serán los lugares donde ocurrirán las mayores perdidas de calor e ingresaran la mayor parte de los ruidos externos. Como medida de control de estas perdidas de calor o ingresos de ruidos utilizaremos los distintos métodos para realizar aislaciones en las ventanas. La elección de alguno de estos métodos estará dado principalmente por el costo de cada uno de ellos así como en menor medida de las necesidades de la obra, especificaciones técnicas o utilidades decorativas.

Los costos serán principalmente asociados a que el valor comercial de estos aislantes supera por mucho el valor de las ventanas convencionales, por lo tanto el uso de estas deberá ser estudiado y analizado para establecer su utilidad real. Aunque el costo inicial de estos aislante será mayor en un principio, luego se podrá ver que ellos producirán un ahorro significativo en los valores de calefacción y aire acondicionado ya que las perdidas térmicas serán menores que con un vidrio convencional.

Una de las características que no hemos mencionado en esta parte es la capacidad de estos aislantes, de absorber los rayos ultravioletas provenientes del sol que son tan dañinos para los muebles, alfombras y por supuesto para el individuo mas importante, el ser humano que se encuentra en el interior de la construcción.

Algunos de estos aislantes además de todas las cualidades ya nombradas tendrán la capacidad de aumentar la seguridad en algunos casos como incendios, vientos fuertes, objetos que choquen contra las ventanas, o intentos de ingreso por parte de personas ajenas.

Dentro de los aislantes de ventanas encontramos:

1.- Vidrios Dobles o Paneles.

2.- Películas de Control Solar.

3.- Películas de Aislación Térmica.

1.- Vidrios Dobles o Paneles.

Esta formado por dos placas de vidrio o cristal selladas herméticamente un marco distanciador de aluminio, de modo que forman una cámara de aire deshidratado con sales especiales contenidas en el interior del separador. Adicionalmente se le puede agregar gas Argón entre las capas para aumentar su capacidad de aislante. Estas características serán las que le darán al panel las propiedades de aislante térmico y acústico, sin peligro de empañamiento.

Características

1.- El nivel de intensidad de ruido es reducido de 30 a 40 dB (decibeles), según sea el tipo de vidrio, espesor o gas inyectado.

2.- Dificulta los intercambios térmicos entre los ambientes que delimita. Debido a la resistencia térmica del aire seco y en reposo encerrado en la cámara. Esto proporciona tanto en invierno como en verano ahorros interesantes en el consumo de energía pudiendo mejorar la aislación hasta en un 60%.

3.- El panel es prácticamente impermeable a las radiaciones ultravioleta, del total de la energía solar que incide en un termopanel, parte atraviesa el vidrio, otra se rechaza por refracción y el resto es absorbida por la masa del vidrio para ser irradiadas. No obstante esta cualidad reflectante del termopanel se puede complementar con el sistema optativo de micropersianas.

4.- Es casi imposible que en el interior de un termopanel se produzcan condensaciones, dado el poder aislante que posee, la temperatura de la cara orientada hacia el interior de la habitación es mucho mas elevada que en el caso de un solo vidrio, por lo tanto las condensaciones sobre esta cara no pueden darse sino con temperaturas exteriores sumamente bajas por lo que el cristal siempre conserva toda su transparencia.

5.- Los paneles no requieren de limpieza ni mantención por estar montados en un elemento herméticamente sellado y totalmente seco. Además la utilización de micropersianas permitirá el control de la cantidad de luz solar que ingresa reduciendo la fatiga visual.

6.- Una de las características importantes no antes mencionada es que permite debido a su resistencia, aumentar la superficie acristalada en una determinada obra lo que nos ha permitido observar con admiración que las nuevas obras están casi en su totalidad formada por cristales.

Usos

Las extraordinarias cualidades de aislación térmica y acústica lo convierten en los mas usados en:

- Edificios de departamentos, oficinas y casas

- Bancos y centros comerciales

- Estudios de radio y televisión

- Salas de clases y auditorios

- Aeropuertos

- Discotecas, etc.

2.- peliculas de control solar

Este producto consiste en una película transparente de poliester, construida hasta con siete capas diferentes, diseñada para ser adherida al vidrio, por lo que cuenta con un adhesivo de alta resistencia a condiciones adversas. Existen muchas tonalidades entre las que se encuentran: Bronce, plata, humo, blanca o transparente según el rendimiento deseado

La película de control solar consiste en dejar fuera el calor producido por el sol y reducir así el costo de refrigeración en forma significativa. Cabe señalar que la película solar es de inferior costo que el termo panel y de fácil aplicación en obras ya terminadas.

Características

1.- Reduce el paso del calor solar hasta en un 78% manteniendo la visibilidad.

2.- Corrige las ambivalencias de temperaturas producidas por áreas expuestas al sol versus las que no lo están.

3.- Permite reducir significativamente el costo en aire acondicionado.

4.- Detiene los rayos ultravioleta hasta en un 99%, protegiendo así los objetos y mobiliario, ya que ellos son los causantes en gran medida de su descolorimiento y envejecimiento.

5.- Mejora la presentación de la propiedad, unificando las distintas apariencias de las ventanas, además de mejorar la seguridad de los vidrios ante el peligro de ser astillado debido a que las astillas quedan unidas por la película eliminando el peligro de impactos.

6.- Aumenta considerablemente la privacidad.

Usos

1.- Puertas y ventanas de vidrio.

2.- Tragaluces

3.- Vitrinas

4.- Bancos e instituciones

5.- Vidrios con riesgo que se quiebren provocando cualquier accidente personal.

3.- Peliculas de aislacion termica

Son muy semejantes a las películas de control solar en la mayoría de sus características pero tienen propiedades especiales para conservar el calor y no permitir que el calor salga de una habitación por medio del contacto con el vidrio que esta a una menor temperatura. La principal cualidad de este tipo de película es que permitirá reducir los costos por perdida de calefacción.

Características

1.- Reduce las perdidas de calefacción entre un 20% y un 40%.

2.- Reduce los rayos ultravioletas en un 98%.

3.- Mejora la presentación de la propiedad, unificando las distintas apariencias de las ventanas, además de mejorar la seguridad de los vidrios ante el peligro de ser astillado debido a que las astillas quedan unidas por la película eliminando el peligro de impactos.

4.- Aumenta considerablemente la privacidad.

PANALES AISLANTES ESTRUCTURALES

Consiste en un panel termosolido, autosoportantes y soportantes, de avanzada tecnología, construido con hormigón liviano estructural, de calidad controlada y fabricado a base de perlas de poliestireno expandido de 8mm de diámetro, con una armadura compuesta por una doble malla de acero pretensado y electrosoldado y separadores “ad-doc”.

El thermopanel,posee ambas caras estucadas que permiten toda clase de terminaciones, por ejemplo, enlucido en yeso, martelina, papel mural, cerámica, azulejos, etc. El thermopanel por su diseño de unión machihembrado en sus costados y por su unión soldada en las mallas, permite obtener un muro monolítico, uniforme y resistente.

El thermopanel, al ser montado por su sistema de machihembrado, permite que el muro no se fisure en sus uniones al soportar esfuerzos sísmicos.

Características

1.- El thermopanel esta compuesto por un alambre de acero galvanizado de diámetro nominal para armar la retícula de alambre electrosoldada. La barra de poliestireno expandido autoextingible es de una densidad de 12 Kg / m2. El mortero usado debe tener una resistencia mínima a la compresión de 70 Kg/cm2 a los 28 días. Generalmente se obtiene con una relación cemento - agua de 1-3

2.- El panel de dimensiones normales (1,22m*2,44m*0,076m), sin estuco, tiene un peso de 11Kg (3,7 Kg / m2 ).

3.- Resultados a pruebas de ensayo:

* Ensayo de compresión vertical : 14400 Kgf

* Ensayo de carga horizontal : 2270 Kgf

* Ensayo de flexión : 1450 Kgf

* Ensayo de resistencia al fuego : 69 min

* Ensayo de aislación térmica : 0,72 W / m2 * C°

( Apto en todo el país)

* Ensayo de aislación acústica : 40 dB

4.- El thermo panel no se reduce a unidades individuales, sino que se conforma un sistema constructivo integral que cubre todos los elementos estructurales, muros, losas y techumbres de una construcción determinada. Por ello y por sus características, son fáciles de manejar y de montar, no necesitándose mano de obra especializada. -

5.- El thermopanel posee excelentes cualidades asísmicas pudiendo resistir grandes esfuerzos producidos por movimientos telúricos.

6.- Posee larga durabilidad a largo plazo sin que exista la presencia de hongos o termitas que deterioren el material en forma rápida, ya que estos organismos destruyen y descomponen el material apresurada.

7.- Poseen gran versatilidad ya que permiten ser usados como muros exteriores, interiores y tabiquerias. Se pueden usar en cubiertas de losa plana o con pendiente y también de entrepisos.

8.- Como modo de ventaja podemos agregar que el thermopanel es muy fácil de transportar. Como antecedentes podemos decir que en un camión de 10 Lt se pueden transportar viviendas de hasta 50 m2.

VOLCANITA

La volcanita es un material muy usado en la construcción, especialmente en estructuras prefabricadas o para tabiques no soportantes. Debido a sus múltiples propiedades acústicas, térmicas y como retardadores de fuego, además de su fácil instalación en obra por su bajo peso y la simplicidad para unirlas entre sí.

Los tabiques de volcanita los podemos clasificar en tres tipos:

1.- Tabique real

2.- Tabique dúplex laminado

3.- Tabique sólido

1.-Tabique Real

Esta formado por dos placas de volcanita de 15mm de espesor separadas por fajas del mismo material de 32 mm de espesor y 150mm de ancho y de un alto igual al panel menos 16cm, el espesor total es de 62 mm.

2.- Tabique dúplex laminado

Esta formado por cuatro placas de volcanita de 154mm de espesor pegadas entre si. Es un tabique sólido laminado de gran resistencia al impacto y a prueba de grietas. Tiene una buena aislación acústica y es una excelente barrera al fuego.

Consiste en un alma de volcanita dúplex (dos placas de volcanita de 15mm de espesor y de 500mm de ancho, pegadas entre sí en fabrica), que se revisten por ambas caras con placas de 15mm de espesor y 1,2m de ancho, pegadas con pegamento entre sí.

3.- Tabique sólido

Es muy similar al tabique dúplex y consta de tres capas unidas por adhesivos. Su núcleo central es de volcanita de 25mm de espesor y de 60cm de ancho. Sus capas exteriores pueden ser de 15mm o de 12,5 mm de espesor conformando un espesor final del tabique de 58mm y 53mm respectivamente.

Características.

1.- Posee gran capacidad para retardar el fuego en el posible caso de un incendio.

2.- Facilidad y rapidez de instalación debido a que no contienen grandes estructuras o componentes que requieran mano de obra especializada.

3.- Poseen gran resistencia a los movimientos sísmicos ante los cuales no se agrietan.

4.- Son buenos absorbentes de sonido y aislantes térmicos.

5.- Debido a su simpleza permite realizar terminaciones finas.

6.- Son de muy poco peso, lo que reduce considerablemente las cargas no soportantes del edificio.

CIELOS DE VOLCANITA

Dentro de los materiales de construcción de volcanita, además de los tabiques podemos encontrar planchas para la fabricación de cielos de oficinas.

Dentro de los cielos de volcanita encontramos los siguientes tres tipos:

1.- Cielo tradicional.

2.- Cielo volcometal bajo perfiles metálicos.

3.- Cielo volcacel sobre perfiles metálicos.

1.- Cielo tradicional.

Las planchas de volcanita se pueden fijar directamente a envigados o cerchas, si estos elementos están perfectamente nivelados y su distancia entre ejes no excede de la especificada para los siguientes espesores de las planchas.

Si no se cumplieran los requisitos señalados, las distancias y niveles deben adecuarse mediante un suplido (listonado o cardeneteado) de listones de álamo o pino, que se fijan firmemente a la estructura soportante con clavos de 3” o 4”.

Para instalar cielos falsos, separados de la estructura portante, generalmente utilizados bajo losas de concreto, es necesario conformar un entramado cuadriculado con listones de álamo de 2x2”, en lo posible cepillado que se colgará o fijará a la altura requerida.

La volcanita se puede fijar con clavos o tornillos especiales. En el primer caso se clava cada 15 cm, sobre el listonado. No se puede clavar a menos de un centímetro de los bordes. El clavado debe empezar desde el centro de la plancha y continuar hacia el perímetro. Al momento de clavar la volcanita debe estar firmemente presionada contra los elementos portantes, para asegurar su correcta fijación y evitar en parte la vibración propia del clavado.

La fijación con tornillos especiales para madera, mediante un atornillador eléctrico, es más limpia, rápida y segura. De esta forma se evitan los deterioros por vibración. La distancia entre tornillos no debe de exceder de 30 cm.

Según el tipo de borde de plancha elegido, se aplicara la juntura invisible o se acusaran las uniones en forma de “v”.

2.- Cielos Volcacel

Placas modulares predecoradas con una pintura finamente texturado. Han sido desarrolladas especialmente para oficinas, locales comerciales, hospitales, etc., donde se requieran cielos falsos removibles para la revisión de instalaciones, e intercambiables con los módulos de iluminación. Sus dimensiones son: 8mm de espesor, 1.22m de largo y 0,61m de ancho.

La estructura portante esta formada por perfiles largeros y travesaños metálicos tipo T y perfiles laterales tipo L .

Esto últimos se fijan al nivel del cielo a todo el perímetro del recinto. Los largeros se colocan en forma paralela a 1.22m entre sí y se nivelan con tensores de alambre galvanizados anclados a la losa. A continuación se fijan los travesaños cada 0,61m. Los módulos de volcacel se apoyan sobre la estructura modular conformada.

3.- Cielos Volcometal

Este tipo de cielo falso se puede utilizar en todo tipo de edificación. Preferentemente se aplica en edificios comerciales y de servicios, tales como oficinas, hoteles y hospitales.

El entramado de fijación de la volcanita esta conformado por perfiles metálicos galvanizados de tipo omega o montante de 0,5mm de espesor, colocados en forma paralela a la distancia especificada. Estos perfiles requieren apoyos cada 1,2m para resistir el empuje ascendente al atornillar la volcanita. Se utilizaran trozos de canal con un corte para orejas de fijación en el extremo superior y además sirven para nivelar el entramado.

En recintos mayores será necesario utilizar perfiles tipo montantes colocados paralelamente entre si a 1,2m. Los perfiles omega se colocan en forma perpendicular a los montantes de carga, y se amarran, atornillan o remachan en el cruce.

Su Aplicación se inicia trazando el nivel del cielo terminado, menos el espesor de la volcanita en el perímetro del recinto. Sobre el trazo se fijan las canales que sirven de apoyo a los extremos de los perfiles omega o montantes.

A continuación se fija la volcanita con tornillos roscalata especiales, mediante un atornillador eléctrico, colocados sobre un perfil cada 30 cm. En grandes superficies es necesario empalmar 2 perfiles. Para obtener un cielo liso y monolítico e debe recurrir al sistema de juntura invisible.

SISTEMAS DE CIELOS ACÚSTICOS CELOTEX

Estos se fabrican en Estados Unidos de Norteamérica en base fibras minerales aglomeradas con materiales orgánicos e inorgánicos. La fabricación de estos paneles se fabrica con materiales libres de asbesto. Los paneles celotex no contienen asbesto en ninguna de sus formas. Existen tres grandes familias o presentaciones en este tipo de cielos:

1.- Presentación hytone.

En este caso las propiedades de absorción del sonido son producidas por perforaciones y/o fisuración del producto después de su curado, recibiendo finalmente pintura de fábrica lavable.

2.- Presentación celotone.

Este producto es moldeado en bandejas para su curado al calor. Los modelos y propiedades de absorción del sonido son creados por tratamiento de la cara del material en su estado húmedo.

3.- Presentación softone.

Esta es una nueva familia de los productos celotex. Las propiedades de absorción del sonido resultan de la manufactura propia del material acústico y no de la perforación o fisuración convencional o tratamiento de sus caras.

Características.

Los sistemas de cielos celotex tienen la propiedad de absorber el sonido. Esta cualidad física se mide mediante dos coeficientes que se determinan para cada uno y que son:

NRC: coeficiente de absorción de sonido. Esta es una medida del sonido que es capaz de absorber el material.

El valor promedio representa el promedio de absorción de sonido resultante cuando inciden sobre él ondas sonoras de 250, 500, 1000 y 2000 Hz de frecuencia, de acuerdo a las normas ASTM C-423.

STC: coeficiente de transmisión del sonido. Esta es una medida de reducción del sonido entre dos recintos y representa la reducción de decibeles (pérdida de transmisión) obtenida a 16 frecuencias de acuerdo a las normas ASTM E-413.

Los coeficientes descritos se indican en el siguiente cuadro para este material:

Producto	Absorcion del sonido		Transmision del sonido
		500 HZ		NRC
HYTONE	0.49	0.55-0.65	35-39
CELOTONE	0.55	0.65-0.75	30-39
SOFTONE	0.60	0.60-0.70	35-39

Los sistemas de cielos celotex también poseen la propiedad de ser materiales incombustibles. Para esta cualidad existen dos categorías:

Categoría safetone: esta es una marca registrada de celotex que se aplica a los productos de cielo que tienen un reporte de propagación de llama de 25 o menos de acuerdo a las normas ASTM E-84-75.

El índice de riesgo al fuego expresado se refiere a una comparación con el roble rojo, cuyo índice es 100, y el asbesto cemento, cuyo índice es 0. Estos índices indican claramente que debido a la constitución básica del material compuesto de fibras minerales, este es capaz de actuar como retardador a la acción del fuego, protegiéndolo por un periodo de tiempo prolongado.

Esta característica lo hacen el material indicado para recintos que necesitan un alto grado de seguridad respecto a un posible siniestro, particularmente en recintos de gran densidad de personas.

Observar la siguiente tabla:

Material acustico
Clasificación de riesgo al fuego
Propagación de la llama	0 - 25
Contribución a la combustibilidad	0 - 15
Producción de humo	0

Categoría Protectone: esta es una marca registrada de celotex que se aplica a los productos de cielo que tienen un reporte de propagación de llama de 25 o menos de acuerdo a las normas de resistencia al fuego cuando forma parte de un conjunto estructural; piso-cielo o techo-cielo para resistir en forma estable una cierta cantidad de horas al fuego.

El sistema de cielos protectone retarda la acción del fuego por tiempos que van desde una a cuatro horas, lo que dependerá del sistema de pisos o techos que utilice la construcción donde se aplica.

Usos.

El resultado que se obtiene con este material en recintos de trabajo o de tráfico de personas es el de transformar el lugar dejándolo grato, evitando los ruidos molestos y perturbadores, aunque el foco de esto se encuentre dentro del mismo recinto. Se entregarán así las condiciones para que las personas puedan trabajar, desarrollar labores creativas y aumentar sus rendimientos dentro de un ambiente sin contaminación acústica. Esta característica hace de este material el indicado para lugares como:

• Bancos, financieras, oficinas, colegios, terminales, recintos deportivos.

• Clínicas, hospitales, laboratorios, galerías comerciales.

• Estudios de grabación, radios, canales de televisión, teatros y salas de conferencia.

Láminas de aislación térmica.

La radiación térmica representa entre un 93% y un 60% de las ganancias y pérdidas de calor de casas, galpones, edificios industriales a través de techos y muros perimetrales, y en ductos de aire acondicionado y calefacción. Las láminas de aislación térmica son las barreras radiantes que instaladas en las estructuras logran las mayores eficiencias en la reducción de calor ganado en verano el calor perdido en invierno.

El proceso de laminación asegura una adhesión permanente de las distintas capas, una mayor resistencia al desprendimiento del aluminio durante la instalación en obra y un mejor comportamiento frente al fenómeno de envejecimiento del material.

El formato de venta es en rollos de 1 metro de ancho por 75 metros de largo.

Las láminas se pueden encontrar en 5 clases diferentes:

Clase 1: láminas con una cara de aluminio, recomendada para aplicaciones donde no se requiere una gran resistencia mecánica y se tenga solo una cámara de aire. Puede ser instalado en techos sobre entablados continuos.

Clase 2: láminas con una cara de aluminio, reforzada con una malla cruzada de fibra de vidrio y que posee una mayor resistencia mecánica. Su uso es recomendado en las aplicaciones en las cuales se tienen una cámara de aire, y también como recubrimiento de ductos de aire acondicionado.

Clase 3: Lámina con dos caras de aluminio, recomendada para aplicaciones donde es posible materializar dos cámaras de aire, obteniéndose el doble de la resistencia térmica. Puede ser instalado en entre techos bajo las costaneras o bajo las vigas de las cerchas.

Clase 4: láminas con dos caras de aluminio, reforzada con una malla cruzada de fibra de vidrio recomendada para trabajar con dos cámaras de aire contiguas y donde los elementos de fijación están separados, como en galpones industriales.

Clase 5: este es un poliester metalizado con buena resistencia mecánica a la ruptura, al roce mecánico, a la corrosión y a agentes químicos hostiles. Barrera al vapor y a la humedad. Posee una cara de aluminio, y es recomendado para aplicaciones en viviendas o en climatización.

Características.

La capacidad de aislación se basa en la propiedad de reflexión de las radiaciones térmicas incidentes sobre el aluminio y la baja aislación térmica del mismo, es decir, no solo refleja un gran porcentaje de la radiación incidente (95%), sino que adicionalmente tiene una emisión muy baja, reduce a un 5% el flujo térmico de calor radiante. Para que la barrera de radiación funcione en forma eficiente, es necesario que el calor que recibe sea radiante, luego es imprescindible que la lámina este orientada a un espacio de aire de al menos 2 cm.

Ventajas.

1.- Liviano, fácil y rápido de instalar.

2.- Fácil de transportar: al ser en rollo se ocupa poco espacio. Volumen 50 veces menor que los aislantes de masa tradicionales.

3.- Barrera contra la humedad (por la impermeabilidad que otorga el aluminio y el polietileno, 50 veces más impermeable que el fieltro o láminas asfálticas).

4.- No contiene vitumen, por lo tanto es estable a la variación de temperatura y más resistente a la manipulación en obra y mayor vida útil.

5.- Amplio rango de operación, de -20ºC a 80ºC.

Usos.

• Viviendas.

• Bodegas, galpones.

• Supermercados, frigoríficos, agroindustria.

• Techumbre, paredes, mansardas.

• Ductos, cobertizos, etc.

Bibliografía.

• Tratado de construcción. H. Schmitt.

• Manual del ingeniero civil. Merritt.

• Catalogo Chileno de la construcción. Cámara Chilena de la Construcción.