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SistemaTHERMOMASS®
Información Técnica
® THERMOMASS es una marca registrada de Composite Technologies Corporation
* STYROFOAM is es una marca registrada de The Dow Chemical Company
NOTA:L o s d a t o s c o n t e n i d o s e n e s t e d o c u m e n t o c r e e m o s s o n c o r r e c t o s y s e d a n d e b u e n a f e . S i n e m b a r g o , e s t e d o c u m e n t o n o s i g n i f i c a n i n g u n a r e s p o n s a b i l i d a d o g a r a n t í a d e l c o m p o r t a m i e n t o f i n a l d e l p r o d u c t o o s i s t e m a . E s t e d o c u m e n t o n o c o n s t i t u y e u n a e s p e c i f i c a c i ó n d e v e n t a y l a s c o n d i c i o n e s g e n e r a l e s d e v e n t a d e C o n s t r u c t i o n S y s t e m s M a r k e t i n g c o n t i n u a n s i e n d o a p l i c a b l e s .
E l sistema THERMOMASS® es una estructura sandwich de hormigón
reforzado que consta de dos componentesprincipales: un conector aislante hecho a base de un composite fibroso, resitente a los alcalis y anti-corrosivo, cuya función es unir las capas interna y externa de hormigón y una capa intermedia aislante de planchas de STYROFOAM*, de tamaño controlado, perforadas para lainserción de conectores. Con el sistemaTHERMOMASS®, los puentes térmicos en los paneles sandwich ocasionados por los conectores metálicos, las uniones de hormigón y los sistemas de anclaje se eliminan.
Las técnicas de panel sandwich
con THERMOMASS® mejora
¿QUÉ ES THERMOMASS®?
Construcciones Prefabricadas/Pretensadas
Módulos Prefabricados
Vertido in-situ
Izado de panel in-situ
L a presencia de materiales que difieren en el uso y características térmicas,
colocados irregularmente dentro de lasestructuras, modifica la distribución del flujotérmico que atraviesa las mismas estruc-turas. Estas zonas discontinuas provocan la deformación de las líneas de flujo térmico,que no son monodimensionales sino tri-dimensionales. Esta situación se conocecorrientemente como puente térmico.
Panel con aislamiento y conectores tradicionales de acero Para resaltar mejor el problema de los puentes térmicos en paneles sandwich, el ejemplo trata de un panel sandwich con las dimensiones y condiciones de trabajo siguientes:Espesor de la capa externa de hormigón (λ = 2,08 W/mK) 5 cm
Espesor de la capa de aislante STYROFOAM* (λ = 0,032 W/mK) 5 cm
Espesor de la capa interna de hormigón (λ = 1,91 W/mK) 10 cm
Temperatura interior 20°C
Temperatura exterior - 8°CUnión de capas de hormigón con conectores de acero inoxidable (λ = 17 W/mK)
Resultados:Tranmisión de calor en zona aislada k=0,55 W/m2KTranmisión de calor cerca del conector k=4,10 W/m2KTranmisión de calor media del panel k=1,58 W/m2K
Pannel con aislamiento y THERMOMASS®
En el mismo tipo de panel con capas unidaspor conectores THERMOMASS®, cuyaconductividad térmica es de 0.3 W/mK,
En el caso de paneles sandwich dehormigón, se localizan usualmente cerca delas uniones de hormigón y en los conectoresde acero o los sistemas de unión. Debido a la muy alta conductividad térmica de acero y hormigón, la pérdida calorífica media en un panel sandwich con estos puentestérmicos conduce a un comportamienttérmico estructural incluso un 70% inferior al del valor de diseño.
PUENTES TÉRMICOS
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
-2.0
-4.0
-6.0
-8.0
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
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-4.0
-6.0
-8.0
Los ejemplos muestran que la tranmisión de calor media del panel sandwich con conectores de acero es mucho peor que la obtenida conconectoresTHERMOMASS®. La transmisión empeora
en el caso de paneles que no están aislados,con uniones de hormigón y refuerzosmetálicos uniendo las capas. ConTHERMOMASS® el aislamiento del calor se mantiene en un 99%.
(ºC)
(ºC)
E l sistema THERMOMASS® utiliza almáximo la ventaja de la capacidad del
hormigón para almacenar y liberar energíatérmica. Las unidades de calor o frío sealmacenan en la masa de hormigón de la capa interna del panel y se liberan al ambiente interior cuando la temperaturaaumenta o disminuye. THERMOMASS®
entonces proporciona la máxima eficiencia de HVAC (Calefacción, Ventilación, AireAcondicionado) y controla la formación de condensación y el paso de vapor.
THERMOMASS® proporciona unaonda térmica con mejores registros de amor-tiguación e inversión. Sí la amortiguación y lainversión de la onda térmica se calculausando el método de Eichler para un panelsandwich para una cámara frigorífica con unaresistencia térmica de R = 6.5 m2 K/W,
con THERMOMASS® el amortiguamiento esde 5368 con un período de inversión de 26horas, mientras que para un panel sandwichcon caras metálicas el amortiguamiento es de 109 con solo 10 horas de inversión.
Masa térmica
Comportamiento frente al fuego
El sistema THERMOMASS® ha sido sometidoa ensayos de resistencia al fuego en Under-writers Laboratory (USA), pasando el ensayode cuatro horas con un gran margen deseguridad.La probeta de material ensayadaconsistió en una capa interna de hormigón de140mm, 50mm de aislamiento STYROFOAM*y otros 50mm de hormigón (exterior). Estos
Ae = amplitud de la onda externaAi = amplitud de la onda internaτe = anchura de la onda externa de energiáτi = anchura de la onda interna de energiá
e
i
Amortiguamiento y variación de la onda térmica
elementos fueron mantenidos juntos conconectores de composite fibroso y policar-bonato situado a intervalos de 40cm. Alprincipio del ensayo, la tempertura registradaen la superficie exterior fue de 20ºC. El interiorde la cámara de ensayo se calentó a 925ºCdespués de una hora. Al termino de dos horas,el interior de la cámara registraba unatemperatura de 1010ºC y a las cuatro horas, latemperatura fue mayor de 1090ºC. A laterminación del ensayo, la temperatura internade la capa de 140mm de hormigón era 392ºC en la zona cercana a los conectores. La temperatura cercana al STYROFOAM* era206ºC. La temperatura externa media de la capa exterior de 50mm de hormigón era solamente de 41ºC, 118ºC por debajo de la máxima temperatura aceptable para un ensayo de cuatro horas. La temperaturaexterna era solamente de 20ºC al final de las cuatro horas, mientras que el lado opuesto del panel de ensayo registraba unalectura de temperatura superior a 1090ºC.
Esfuerzo a tracción
D urante los procesos de fabricación,desmoldeo, elevación, transporte,
montaje y uso, el panel sandwich soportaaltos esfuerzos de tracción. El objetivo delensayo es establecer la capacidad deresistencia al citado esfuerzo del conectorTHERMOMASS® ligado al hormigón.
Del ensayo se dedujo claramente que para un panel del que cuelga una capa externa de unos 8cm, la carga por conector fue de unos 0,5 kN tomandotambien en consideración la sobrecargacausada por el encofrado. El conector pasa el ensayo facilmente con una carga de 11,27 kN.
Sistema THERMOMASS®
Fu
erza
en
kN
Desplazamiento (mm)
Conector CTC
Aislamiento de poliestireno extruido
2-EPS (30 kg/m3)
1-EPS (20 kg/m3)
Fu
erza
en
kN
Desplazamiento (mm)
Resistencia máxima media = 11,27 kN
Desviación tipica = 1,3 kN
Intervalo superior de confianza al 90%
Media
Intervalo inferior de confianza al 90%
0,5 kN por conector (50 kg)
Esfuerzo a compresión
Resistencia a la extraccion
Ensayo a compresion
S í los paneles se almacenan horizon-talmente soportan esfuerzos a
compresión que se distribuyen sobre elmaterial aislante térmico y los conectores.El ensayo mostró que, a un nivel de
deformación similar, con STYROFOAM* la resistencia de aplicación se duplica y el conector solamente toma 22% de la cargaestando, en consecuencia, bajo menosdeformación.
Esfuerzo cortante
P ara verificar el esfuerzo cortante que seestablece en el conector debido a
la unión entre las dos capas de hormigón, se sometió a serie cíclica de ensayos como se muestra en el gráfico siguiente.
El resultado demuestra que la capacidadde resistencia a cizalladura del conector en losdos ejes (fuerte y débil) es 413Kg por conectorcon una deformación máxima de alrededor de18mm y por encima de ella la dirección del ejedel conector no es importante.
Propiedades Unidad Valor
Resistencia a tracción N/mm2 848
Alargamiento a rotura % 2,1
Módulo elástico a compresión N/mm2 49.600
Resistencia a flexión Eje fuerte N/mm2 37,2
Resistencia a flexiónEje débil N/mm2 33,4
Resistencia a compresión N/mm2 49.600
Resistencia a cizalladura N/mm2 400
Módulo elástico a flexión N/mm2 30.000
Módulo elástico a tracción N/mm2 40.000
Propiedades Unidad Valor Norma
Resistencia a
compresión al 10% kN/m2 250 EN 826
Módulo de elasticidad N/mm2 10 EN 826
Resistencia a tracción kN/m2 450 EN 1607
Conductividad térmica a
10º Cy 90 días W/m.K 0.028 ISO 8301
Resistencia a difusión
vapor de agua µ 80-200 EN 12086
Absorción de agua Vol. % 1.5 EN 12087
Reacción al fuego Class B1 DIN 4102
Resistencia a la extraccion-resistencia a la cizalla del conector
Desplazamiento (mm)
Fu
erza
en
kN
2 conectores por lado
Capa aislante
Capa de hormigón
Eje fuerte
Eje débil
Caracteristicas técnicas
Conector THERMOMASS® STYROMFOAM*
L os conectores están diseñados paracrear una red situada en las planchas
de Styrofoam* que están pretaladradas deacuerdo con los criterios básicos siguientes:distancia de 20 cm desde los bordes de la plancha. Distancia entre loscentros de los conectores de 40 cm
Service element:
N uestra oficina técnica colaborat en el dimensionado y posicionamiento de
los conectores de acuerdo con el tipo de estructura, carga, tecnología utilizada y dimensiones del cerramiento.
Sistema THERMOMASS®
Posición del conector
Conectores para aplicaciones tipicasTipo “MC” Tipo “MS”
Aislamiento
* estandard
Tipo “MC” Tipo “MS”
Nota: • Tipo MC apropiado para capas colgantes externas de hormigón con espesor mayor de 50mm.• Tipo MS apropiado para capas colgantes externas de hormigón con espesor menor de 50mm.• Para moldeos especiales los conectores se hacen a medida.
Conectores para aplicaciones de vertido in-situ
G racias a la naturaleza versátil delsistema THERMOMASS®, los cerra-
mientos verticales pueden ejecutarse en out
cualquier tipo de edificio, ya sea civil oindustrial, a temperatura normal o controladacon las siguientes técnicas constructivas:
Métodos de construcción con el Sistema THERMOMASS®
PANELES NO ESTRUCTURALESCapa externa de hormigónAislamiento STYROFOAM*Conectores THERMOMASS®
Capa interna de hormigón
PANELES ESTRUCTURALESCapa externa de hormigónAislamiento STYROFOAM*Conectores THERMOMASS®
Capa interna de hormigón
VERTIDO IN-SITU
Capa externa de hormigónAislamiento STYROFOAM*Conectores THERMOMASS®
Capa interna de hormigón
PANELES EN DOBLE-T
Capa externa en doble-TAislamiento STYROFOAM*Conectores THERMOMASS®
Capa interna de hormigón
PANELES ESTRUCTURALES PARA BAJAS TEMPERATURAS
Capa externa de hormigónBarrera de vaporAislamiento STYROFOAM*Conectores THERMOMASS®
Capa interna de hormigón
PANNELES TEXTURADOS PREFABRICADOSWAFFLE PARA BAJAS TEMPERATURAS
Capa externa de hormigónBarrera de vaporAislamiento STYROFOAM*Conectores THERMOMASS®
Capa interna de hormigón con poliestireno expandido (aislamiento de relleno)
Detalles estructurales Descripcion
PANELES PARA BAJAS TEMPERATURASCON THERMOMASS®
Detalle de suelo
PANELES PARA BAJAS TEMPERATURASCON THERMOMASS®
Detalle de junta vertical
PANELES PARA BAJAS TEMPERATURASCON THERMOMASS®
Detalle de cubierta
PANELES PARA BAJAS TEMPERATURASCON THERMOMASS®
Detalle de unión en esquina
EJEMPLOS DE DETALLES CONSTRUCTIVOS
0
1
2
3
4
15
16
17
18 7 19
1
2
3
4
9
8
10
7
1
2
0
3
4
6
11
13
12
14
20
21
9
8
7
5
6
1
3
2
4
0
Barrera de vapor depolietileno
Capa externa de hormigón
Aislamiento STYROFOAM*
Conector THERMOMASS®
Capa interna de hormigón
Placa de anclaje
Angulo de acero, atornilladoo soldado
Aislamiento de espuma in-situ
Barrera de vapor, cortada einsertada en la junta
Sellador de junta
Sellador de junta interna
Membrana deimpermeabilización
STYROFOAM* SL
ROOFMATE* LG
Acabado metálicoprefabricado de cubierta
STYROFOAM* HD-300
Suelo de hormigón
Núcleo duro
Junta de suelo y barrera de vapor
Tope anti-vibración
Forjado metálico
Estructura de forjadometálico
Clave de numeración
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Unterweg 22 D-64625 Bensheim-Auerbach, Germany
Phone: +49-6251-790890Fax: +49-6251-790806
E-mail: [email protected]
Artha BVT s.r.l.Via Provinciale Mercatale, 114/c50059 Vinci (Fl), ItalyPhone: +39-0571-90321Fax: +39-0571-902280E-mail: [email protected]
Composite Distributors Limited29 Leslie Hills Drive, PO Box 8480Christchurch, New ZealandPhone: +64-3-348-8015Fax: +64-3-348-2409E-mail: [email protected]
Composite Systems (AUST) PTY LTDPO Box 2465Fitzroy MDC, Victoria 3065, AustraliaPhone: +61-3-982-48211Fax: +61-3-982-48611E-mail: [email protected]
Composite Technologies Corporation1000 Technology Drive, PO Box 950,Boone, Iowa, 50036, USAPhone: +1-515-433-6075Fax: +1-515-433-6088E-mail: [email protected]
Construction Systems Marketing GmbHUnterweg 22 64625 Bensheim-Auerbach, GermanyPhone: +49-6251-790890Fax: +49-6251-790806E-mail: [email protected]
Construction Systems Marketing (U.K.) Ltd.Astwith House, AstwithChesterfield, Derbyshire S45 8AN,United KingdomPhone: +44-1246-853528Fax: +44-1246-857363E-mail: [email protected]
R.W. Bautech Hungary Kft.Ramocsa utca 13.1118 Budapest, HungaryPhone: +36-1-246-2025Fax: +36-1-246-2029E-mail: [email protected]
Ravago Austria Handelsgesellschaft mbHHumelfeldstrasse 134300 St. Valentin, AustriaPhone: +43-7435-52745Fax: +43-7435-52745-25E-mail: [email protected]
Ravago Yapı Endüstrisi veTicaret Anonim ŞırketiBağdat Cad. No. 383/8Hacı Mavuk İş MerkeziŞaşkınbakkal, 81070, Kadıköy, İstanbul, TurkeyPhone: +90-216-467-0306Fax: +90-216-467-0374E-mail: [email protected]
THERMOBATI Europe (Sarl)16, Rue Jacques Dulud92200 Neuilly-Sur-Seine, FrancePhone: +33-1-46373232Fax: +33-1-46375339E-mail: [email protected]
UNITREND Sp. Zo.o.Ul. Sienna 7/231-041 Karków, PolandPhone: +48-12-4232393Fax: +48-12-4232199 / 4214022E-mail: [email protected]
I CH
NZ
AUS
USA CDN
D NL B L S
H
A
TR Turkic Republics
F
PL
GB IRL ZA