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Mayo 2013 - Año XXIII
Materiales

Tecnología en cristales

L

os expertos coinciden en que la industria del vidrio ha avanzado sostenidamente en los últimos años, en muchos casos como una verdadera piel o vestimenta de los edificios. Así, los cristales se transforman en los intermediarios de la construcción con el ambiente en términos estéticos, térmicos y lumínicos. Es que el vidrio influye en gran medida en la expresión de la obra y en la percepción que se tenga de ella. La industria ha incorporado requerimientos, por ejemplo arquitectónicos, logrando grandes avances en eficiencia energética, mediante el control solar en fachadas acristaladas, y ha innovado en diseño con nuevos productos de interiorismo.

Cristales fotovoltaicos

El vidrio fotovoltaico es un tipo de cristal laminado que contiene celdas fotovoltaicas (también llamadas solares) integradas en la interlámina, las cuales le permiten generar electricidad por la incidencia de la luz.

El vidrio, además de transformar la energía del sol en una corriente que pasa entre dos placas con cargas eléctricas opuestas, impide la entrada de los rayos UV y la radiación infrarroja.

En general, los fabricantes han mejorado la eficiencia a través de la transparencia, luminosidad y control solar. Hasta hace un tiempo era un gran logro tener un nivel U de 2,5 en un termopanel; hoy se habla de 0,8 (el valor U se refiere a la cantidad de calor transferido a través de un elemento constructivo por unidad de tiempo y área, al existir una diferencia de temperatura de 1°C).

Los cristales presentan mejoras y novedades tanto para productos que se utilizan en exteriores, como para los que se usan en interiores con fines decorativos y de privacidad.

Soft coat, low-e y termopaneles

Hasta los años ‘90, la mayoría de los vidrios eran pirolíticos, es decir, del tipo que iba con el color (óxidos metálicos) en la masa. Si bien se trataba de vidrios de buena resistencia, que no se rayaban, tenían la desventaja que sacrificaban transmisión lumínica. El color les permitía tener un buen control solar, pasando menos calor hacia las habitaciones, pero al pasar menos luminosidad había que prender luces artificiales, lo que también era un gasto.

Precisamente por eso se requiere cada vez más transparencia, aunque con el mismo control solar que se lograba con los pirolíticos. Así se llega a los denominados “soft coat”, planchas de vidrios fabricadas, de color o incoloras, que se introducen en un horno mediante un proceso al vacío en cámaras que someten las láminas a descargas ionizadas para adherir una o más capas metálicas en una de sus caras.

Esto significa que el cristal sale del horno con las capas metálicas sobre el cristal y no en la masa, como sucedía con los pirolíticos. Los “soft coat” tienen una performance superior, con mayor transmisión lumínica y mejor control solar, entregando ambientes más confortables en climas calurosos.

Gracias a esas propiedades, los cristales son de alta eficiencia energética puesto que ayudan a reducir gastos en iluminación artificial, calefacción y aire acondicionado. Dentro de esta categoría, hay “soft coat” de una, dos y tres capas de plata, presentando los últimos una mejor performance al otorgar mayor protección solar con porcentajes de luminosidad altos.

Los “soft coat” se instalan como termopaneles debido a su capa expuesta, pues de otra forma esta podría oxidarse. Se utilizan, entonces, dos vidrios unidos por una cámara de aire, el cual aisla por conducción y convección, haciendo que el calor interior no se escape hacia afuera.

Éste es, precisamente, otro de los tipos de cristales que ha ido ganando espacio: el Doble vidriado Hermético (dVH), más conocido como termopanel, componente prefabricado y conformado por dos o más vidrios separados por una cámara de aire seco y quieto (o de gas, como el argón), que le entrega su capacidad de aislante térmico, herméticamente sellado al paso de la humedad y al vapor de agua. Su uso es relativamente nuevo, siendo fuertemente utilizado en edificios con muro cortina y en su configuración más básica, de dos cristales incoloros, en el ámbito habitacional.

Algunas ventajas de los dvH son una mejora en el aislamiento térmico, reduciendo hasta en un 70% las pérdidas de calor a través del vidrio, así como también disminuye el empañamiento, al minimizar la condensación por humedad.

Otros cristales de gran uso para soluciones habitacionales son los llamados “Low e”, vidrios incoloros con una capa de baja emisividad, que cuando se instala como componente de un termopanel, pueden generar ahorros en calefacción cercanos al 40% en un hogar.

El “Low E soft coat” es un cristal que se utiliza fundamentalmente en termopaneles porque su cara revestida debe protegerse ya que es más sensible. Un ejemplo de este modelo es el termopanel “e Plus”, doble vidriado hermético formado por un cristal incoloro común y por uno Low E.

La cara revestida con la capa de baja emisividad permite que buena parte de la radiación solar de onda corta atraviese el cristal y refleje la mayor parte de la radiación de calor de onda larga que producen los sistemas de calefacción, conservándolo en el interior.

Su capacidad de aislación térmica supera a la de un triple vidriado hermético. Compuesto por tres cristales y dos cámaras de aire, en invierno puede conservar entre un 66 y 80% de energía que se perdería a través de un simple vidriado.

Protección contra radiación UV

Para abordar este tópico, los expertos señalan que la solución más efectiva contra la radiación ultra violeta en cuanto a acristalamientos es el vidrio laminado, que consiste en unir dos o más cristales mediante la interposición de una o más láminas de polivinil butiral (PVB), aplicadas con calor y presión en un autoclave.

La inter lámina, que puede ser con color o incolora, ayuda a filtrar más del 99% de los rayos UV. Si bien los otros tipos de cristales de control solar tienen porcentajes de reducción, no llegan al nivel de los laminados.

A modo de comparación, estos cristales permiten filtrar más del 99% respecto de uno monolítico de espesor equivalente (6 mm, por ejemplo) que lo hace en un 29%. En cuanto a su estética, los vidrios laminados ofrecen una amplia variedad de estampados y colores, que gracias a la combinación entre inter láminas de PVB pueden producir una variedad de tonos transparentes u opacos.

Además, también tienen características acústicas, consistentes en el uso de PVB más suave y esponjoso que el PVB normal, que ayuda a retenerlos ruidos de baja frecuencia que resultan ser los más difíciles de aislar.

Los vidrios laminados también son usados como cristales de seguridad, ya que gracias a su composición, si se llegan a quebrar no se desprenden de la capa de PVB. Esa resistencia se la da la lámina plástica, que dependerá del espesor de la misma. Lo común es un espesor de 0,38 mm, pero se pueden fabricar hasta vidrios antibalas.

También, para funciones como vidrios de seguridad, se utilizan los cristales templados, pues son más resistentes que los vidrios crudos, usándose mayormente en barandas, cierres de piscinas y cortinas de cristal. Se recomienda su utilización por ser óptimos para llevar herrajes, ya que éstos tienen presión y, por tanto, no todos los resisten. El proceso de templado consiste en someter al vidrio a elevadas temperaturas, cercanas a su punto de ablandamiento (650ºC) para luego enfriarlo rápidamente. Ésto genera que la superficie y borde del vidrio se compriman, aumentando así la resistencia del vidrio entre 4 a 5 veces más que un vidrio común. Por esto el cristal templado se considera un cristal de seguridad.

Cristales serigrafiados

La serigrafía es una técnica de impresión usada en el método de reproducción de documentos e imágenes sobre cualquier material, incluyendo el vidrio.

Los cristales serigrafiados se caracterizan por tener depositada en una de sus caras esmaltes vitrificables. Si bien es una cualidad decorativa, este tipo de tratamiento también puede mejorar el control solar. Hoy en día el mercado está evolucionando, pero si el cristal no tiene un sistema de ventilación interior se generan ambientes con mucha temperatura. Ahí los serigráficos pueden mejorar el control solar y el coeficiente de sombra.

Para realizar estos procesos, algunas empresas cuentan con una máquina de impresión digital (Glass Jet Pro) que posee un área de impresión de 2,1 x 3,6 m, que puede usar hasta seis colores en un paso y atender vidrios de espesores de 4 a 19 mm.

La impresión digital es una “evolución” en cuanto al proceso de fabricación, ya que ofrece mayor versatilidad de diseño, así como también permite una mayor o menor traslucidez al controlar la densidad de la pintura.

Algunos de estos vidrios son templados, lo cual garantiza que el diseño y color no se pierdan con el tiempo.

Los cristales serigrafiados se utilizan en muros cortina aplicados en zonas de no visión para ocultar vigas y muros, así como en lucarnas (entradas de luz) para minimizar efectos de radiación solar.

En interiorismo las aplicaciones son variadas, entre las que destacan usos en divisiones de baños, oficinas y revestimientos, tanto de muros interiores como exteriores. Dependiendo del dibujo y su distribución en el cristal, los serigrafiados pueden actuar como filtro contra la luz directa del sol, ayudando a reducir el resplandor. Además, no sólo ofrecen numerosas terminaciones sino que también se utilizan en separaciones. Son un producto resistente a ralladuras, al agua y a la humedad. Entregan, además, diversos grados de privacidad creando sensaciones de apertura permitiendo una buena luminosidad.

Interiorismo

En el caso de cristales para interiores, se han incorporado nuevas soluciones que permiten mayor versatilidad en el diseño. Una de éstas es un vidrio pintado de alta adherencia que se presenta como alternativa a los serigrafiados. Cuando se serigrafía un vidrio se debe templar para que se adhiera la pintura.

En la misma línea están aquellos en el cual se pinta el 100%de la cara del cristal. Al no pasar por un proceso de temple se puede cortar y redimensionar en obra.

Otros elementos utilizados en interiores son aquellos que brindan privacidad, ya sea en una oficina o sala de reuniones. Este producto se constituye por un vidrio laminado cuya inter lámina está compuesta por cristal líquido en estado de reposo que le da una apariencia oscura. Cuando se conecta a la corriente, ésta produce la alineación de las partículas de la inter lámina, haciendo que se vuelva transparente. Si bien es una buena alternativa para el control de privacidad en divisiones interiores, hay que tomar en cuenta que tiene un costo elevado.Un tema importante al usar cristales interiores es la forma en que éstos se pueden quebrar. En general se rompen con aristas cortantes y pedazos grandes, excepto los laminados y templados.

Ocasionalmente, en el caso de estos últimos, pueden producirse roturas por la presencia de sulfuro de níquel en la masa del vidrio. Cuando las inclusiones de este sulfuro son calentadas, es posible que aumenten su volumen, generando fisuras que penetran en la masa del vidrio produciendo el efecto conocido como “rotura o quiebre espontáneo”. Es posible minimizar el riesgo de rotura y sus consecuencias realizando la prueba de “Heat soak test” (HST), la que consiste en colocar el vidrio ya templado dentro de una cámara de horno HST y elevar su temperatura, provocando de forma acelerada el proceso de calentamiento y dilatación. Si hay inclusiones de sulfuro de níquel en el vidrio templado se producirá una rotura en la prueba en vez de producirse en la pieza ya instalada. El mercado avanza para que los cristales ofrezcan mayor eficiencia, mayores niveles de luminosidad, más control solar y nuevos diseños.

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