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F A C H A D A S VE N T I L A D A S

NUNKUI ARAGÓN

SÉPTIMO “B”

ARQ. ALFREDO ORDOÑEZ

CONSTRUCCIONESCONTEMPORÁNEAS

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

FACHADAS VENTILADAS

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMOSÉPTIMO “B”NUNKUI ARAGÓN G.

Arq. Alfredo OrdoñezConstrucciones contemporáneasINTRODUCCIÓN 01

MARCO TEÓRICO

La fachada ventilada es una solución construc-tiva basada en la aplicación de un sistema de revestimiento sobre el muro exterior del edificio, creando una cámara de aire entre el muro y el aplacado externo utilizado.

La fachada ventilada o trasventilada es un sistema constructivo de cerramiento exterior constituido por una hoja interior, una capa ais-lante, y una hoja exterior no estanca. Este tipo de fachada por lo general permite acabados duraderos y de gran calidad, y ofrece buenas prestaciones térmicas, aunque tiene un precio elevado. Es una solución habitual en edificios institucionales y representativos.

La utilización de fachada ventilada supone una importante aportación al ahorro energé-tico del edificio, que puede alcanzar entre un 20% y un 30% del consumo. Además, su siste-ma multiestrato mejora el aislamiento acústico, máxime aún cuando vivimos en ciudades que presentan un alto grado de contaminación acústica.

Su sistema de instalación minimiza los tiempos de ejecución de la obra y el mantenimiento que requiere es mínimo. Además, ante cual-quier rotura, podemos reemplazar las baldosas sin necesidad de realizar ningún tipo de obra.

CARACTERÍSTICAS

-La característica principal de la fachada ventilada es la de crear una cámara de aire en movi-miento entre la pared revestida y el paramento exterior de revestimiento.-Este tipo de fachadas garantiza una reducción considerable en las transmisiones térmicas, tan-to en estaciones cálidas como frías, contribuyendo así a la viabilidad estética, energética y eco-lógica de la edificación.-El sol incide directamente sobre los paneles textiles calentando el aire de la cámara, este aire caliente asciende por convección y el aire frío invade su lugar (efecto chimenea), en invierno se produce el efecto contrario.-Las ventajas de las fachadas ventiladas son: permeabilidad, protección frente al agua, aisla-miento térmico, protección solar y acústica.-Posibilidades de diseño.-Resistencia a la intemperie.-Facilidad de limpieza.-Resistencia y estabilidad.-Resistencia al fuego

FACHADAS VENTILADAS


Arq. Alfredo OrdoñezConstrucciones contemporáneas

VENTAJAS:

- Las fachadas ventiladas proporcionan un ahorro energético de hasta el 30%.

- Excelente aislamiento térmico, se mantiene muy estable la temperatura en el interior.

- Como aislante acústico, la combinación en-tre el revestimiento y la cámara de ventilación, produce una reducción de la contaminación acústica de hasta un 20%.

- Menores costes de acondicionamiento.

- Facilidades de colocación en obra, manteni-miento y sustitución de elementos.

- Protección de la estructura interna contra la acción directa de los agentes atmosféricos.

- Innovación estética, planimetría total del ma-terial instalado en la fachada, ofreciendo un impacto estético inmejorable. Gran variedad de materiales a elegir.

- Opción idónea para rehabilitaciones.

- Cumple con las exigencias del Código Técni-co de la Edificación.

VENTAJAS 02

EN VERANO

Protección de la incidencia directa del sol sobre el cerramiento.

El sol incide directamente sobre el revestimiento y no sobre el cerramiento.

Calienta el aire alojado en la cámara, disminuye su densidad y por convección asciende, ocupando su lugar aire fresco.

Este fenómeno denominado “efecto chimenea” evita la acumulación de calor en la fachada con su conse-cuente AHORRO ENERGÉTICO. El aislamiento térmico proporciona la protección adicional.

EN INVIERNO

Aporte a la estabilidad térmica del sistema.

Acumulador de calor.

En invierno entran en juego otros factores, ya que la radiación solar en la mayoría de los casos no es sufi-ciente para conseguir el movimiento de aire. En este caso la fachada actúa como acumulador de calor ayudado por la capa de aislante térmico del sistema, evitando el escape de calor desde el interior (con su correspondiente AHORRO ENERGÉTICO).

FACHADAS VENTILADAS


Arq. Alfredo OrdoñezConstrucciones contemporáneasCONSTRUCCIÓN 03

CONSTRUCCIÓN

Sobre la fachada del edificio (hoja interior) se ancla una subestructura destinada a sopor-tar la hoja exterior de acabado, así como una capa de aislamiento, mediante espigas plásti-cas o mortero adhesivo. Una vez colocada la capa aislante, se monta la hoja de acabado. La subestructura deja una cámara de aire de unos pocos centímetros entre el aislamiento y las placas que conforman la segunda piel. Las juntas entre estas placas son abiertas, permi-tiendo el flujo de aire.

Las placas exteriores pueden ser de diversos materiales: piedra, madera, paneles sándwich, etc.

La piel exterior o de acabado debe disponer de ranuras tanto en la parte inferior como en la superior, para permitir la renovación de aire. En los puntos singulares (línea de cumbrera, pe-rímetro de ventanas), se deben disponer vier-teaguas u otros elementos de protección para dificultar la entrada de agua en la cámara in-terna, pues reduciría la efectividad del aislante térmico.

FACHADAS VENTILADAS


Arq. Alfredo OrdoñezConstrucciones contemporáneasFUNCIONAMIENTO 04

FUNCIONAMIENTO

La existencia de juntas entre las piezas de fa-chada evita los problemas típicos de la dilata-ción, por lo que son fachadas que presentan un buen aspecto durante mucho tiempo. La hoja exterior también amortigua los cambios de temperatura tanto en el aislante térmico como en el impermeabilizante, prolongando su vida útil. Por último, la existencia de la hoja exterior ayuda a reducir las pérdidas térmicas del edificio: en los meses de verano la piel exte-rior se calienta creando un efecto convectivo que hace circular el aire en el interior de la cá-mara. Este “efecto chimenea” desaloja el aire caliente y lo renueva con aire más frío. En los meses de invierno el aire en la cámara se ca-lienta, pero no lo suficiente como para crear el mismo efecto y se conserva mejor el calor.

VENTILACIÓN ENTRADA DE AIRE EN VERANO E INVIERNOVENTILACIÓN

FACHADAS VENTILADAS



ESTANQUEIDAD:El revestimiento trabaja a modo de tabique plu-vial, permitiendo solo el paso de cómo máximo el 5% del agua de lluvia a través de las juntas y por efecto del viento.

SEGURIDAD:Al tratarse de una colocación en seco (mecá-nica), o mixta (mecánica y química) y precisar de los anclajes para poder montar la fachada, garantiza la colocación segura del revestimien-to.

ESTÉTICA:

Contrariamente a la fachada amorterada, al tratarse de una colocación por capas y al exis-tir una cámara de aire entre ellas, los problemas de humedades y eflorescencias desaparecen totalmente.

Fachadas Ventiladas vs. Fachadas Respirantes

A parte de las tipologías de fachada ventilada anteriormente citadas, según el método y ma-terial utilizado en su construcción, también se puede distinguir entre fachadas ventiladas o fa-chadas respirantes en función del sistema de acondicionamiento del aire de la cámara interior.

Fachadas respirantesSe llaman fachadas respirantes aquellas que se caracterizan por estar constituidas por una cá-mara de aire de dimensiones muy restringidas, de manera que sólo existe una membrana que iguala la presión de vapor exterior e interior de la cámara con el fin de evitar así condensaciones en su interior.La principal ventaja es que no se requiere mantenimiento en el interior de la cámara de aire.

Fachadas ventiladasEn cambio, las fachadas ventiladas convencionales tienen una cámara de aire totalmente co-municada con el exterior, pordonde penetra polvo, humedad, viento, etc. por todo lo cual re-quieren un mayor mantenimiento de dicha cámara.Sin embargo, cabe decir, a favor de las fachadas ventiladas convencionales, que se consiguen mayores ventajas térmicas tanto en régimen de verano como de invierno.

FUNCIONAMIENTO 05

FACHADAS VENTILADAS



ANÁLISIS ENERGÉTICO

Para reducir la cantidad de energía consumida en la climatización artificial del edificio y aumentar el confort térmico interior del edificio es nece-sario estudiar y optimizar el diseño de la fachada ventilada, utilizando para ello las más novedosas herramientas de análisis de cálculo numérico.Hay ya programas informáticos disponibles en el mercado que calculan los flujos de intercambio de energía en la fachada ventilada, teniendo en cuenta tanto el flujo térmico vertical como el horizontal.Para analizar adecuadamente dichos flujos se necesita introducir en el programa de simulación una serie de datos o “inputs” a tener en cuenta:

ANÁLISIS ENERGÉTICO 06

FACHADAS VENTILADAS



TIPOLOGÍAS

Las tipologías de fachada ventilada hasta ahora más estudiadas, en condiciones estándar, son las siguientes: Casos con ventilación de la cámara: Caso estándar, alternando en la hoja exterior zonas opacas y zonas vidriadas. Caso estándar, pero con toda la superficie de la hoja exterior de la fachada acristalada. Caso estándar, con una cortina solar en la cámara, ensombreciendo la mitad del área de la superficie de la hoja interior. Caso estándar, con un 50% de zona opaca en la hoja interior. Caso estándar, con un 50% de la hoja interior con paneles tipo TIM* (Transparent Isolation Materials).

Casos sin ventilación de la cámara: Caso estándar, con la cámara cerrada. Fachada convencional (sin cámara de aire) formada totalmente por un doble acristalamiento: un vidrio monolítico semirreflectante en el exterior y un vidrio aislante en el interior.

Fachada convencional (sin cámara de aire) fomada por ventanas y zonas opacas. La ventana presenta un doble acristalamiento.

Fachada convencional (sin cámara de aire) formada por zonas opacas formadas por paneles tipo TIM y zonas de ventana.

Fachada convencional (sin cámara de aire), formada por una zona con paneles tipo PCM (Phase Change Materials) y zonas de ventana.

TIPOLOGÍAS 07

FACHADAS VENTILADAS



TIPOLOGÍAS

TIM (Transparent Isolation Materials): se trata de un panel fomado por una lámina de un material aislante transparente, situado entre dos lunas de vidrio de 4mm, obteniendo el conjunto las siguientes características: Factor de transmisión τ = 0.85 Absorbencia α = 0.08 Emisividad ε = 0.84 Conductividad térmica λ = 0.1 W/m2k

PCM (Phase Change Materials): se trata de un panel formado por una lámina de un material ensamblado entre dos planchas de acero pintadas de negro. Esta lámina tiene unos 0,05 m de espesor y está formada por un material que tiene las características siguientes: Densidad σ = 608 kg/m3 Calor específico Cp = 1426 J/Kgk Conductividad térmica λ = 0.22 W/mk Calor latente L = 0.9 Temperatura de fusión Tm = 19.5ºC

Así, el PCM, obtiene el conjunto de las siguientes características: Densidad σ = 7900 kg/m3 Calor específico Cp = 477 J/Kgk Conductividad térmica λ = 14.9 W/mk Emisividad ε = 0.9Este tipo de paneles PCM se utilizan para acumular energía en el canal de forma pasiva. Del estudio de los diferentes casos realizados hasta ahora se concluye que, ante todo, la elección del tipo de vidrio exterior es fundamental, pero aún así puede perfeccionarse el resultado inicial obtenido combinando zonas opacas, añadiendo cámaras ventiladas o bien insertando paneles tipo TIM o PCM.

TIPOLOGÍAS 08

FACHADAS VENTILADAS



A

B

C

D

C3Fachada ventilada - Pared exterior - suelo sobre sótano calefactado

Lámina de estanqueidad

Sección A en mm

15 Revestimiento interior 140 Hormigón 120 Aislamiento ISOVER ECOVENT VN032 (λ=0,032) 30 Cámara de aire ventilada 15 Revestimiento exterior

Sección B en mm

Acabado Capa de mortero Lámina de polietileno 15 Aislamiento mediante ARENA PF de ISOVER (λ=0,032) Losa de hormigón (333 Kg/m2) 12,5 Placa de yeso

Sección D en mm - Aislamiento perimetral

15 Revestimiento interno 120 Pared de hormigón Aislamiento resistente al agua con barrera de vapor 120 XPS ISOVER (λ=0,032)

Sección C en mm - Aislamiento del zócalo

12,5 Placa de yeso Pared de hormigón Aislamiento resistente al agua con barrera de vapor 120 XPS ISOVER (λ=0,032) 15 Revestimiento exterior

DETALLE CONSTRUCTIVO 09

FACHADAS VENTILADAS



B

A

C5Fachada ventilada - Pared exterior - patio (puerta)



Sección A en mm

15 Revestimiento interior 115 Ladrillo cerámico perforado 120 Aislamiento ISOVER ECOVENT VN032 (λ=0,032) 30 Cámara de aire ventilada 15 Revestimiento exterior

Sección B en mm

Acabado Capa de mortero Lámina de polietileno 15 Aislamiento mediante ARENA PF de ISOVER (λ=0,032) Losa de hormigón sobre terreno Aislamiento resistente al agua con barrera de vapor 60 XPS ISOVER (λ=0,032) Capa de nivelación Terreno


FACHADAS VENTILADAS



A

C6Fachada ventilada - Pared exterior - ventana



Sección A en mm

15 Revestimiento interior 115 Ladrillo cerámico perforado 120 Aislamiento ISOVER ECOVENT VN032 (λ=0,032) 30 Cámara de aire ventilada 15 Revestimiento exterior


FACHADAS VENTILADAS



A

B

C7Fachada ventilada - Pared exterior - pared interior (sección horizontal)



Sección A en mm

15 Revestimiento interior 115 Ladrillo cerámico perforado 140 Aislamiento ISOVER. Panel de lana de roca ACUSTILAINE 70 (λ=0,034) 30 Cámara de aire ventilada 15 Revestimiento exterior

Sección B en mm

15 Revestimiento interior 70 Ladrillo cerámico perforado 15 Revestimiento interior


FACHADAS VENTILADAS



C9-a

B

A

Fachada ventilada - Pared exterior - Cubierta inclinada


Sección A en mm

15 Revestimiento interior 140 Hormigón 120 Aislamiento ISOVER ECOVENT VN032 (λ=0,032) 30 Cámara de aire ventilada 15 Revestimiento exterior

Sección B en mm

Tejas Rastreles Lámina impermeable 40 Ladrillo cerámico perforado 180 Aislamiento ISOVER. Panel de lana de roca PANEL CUBIERTA 150 (λ=0,039) fijado con anclajes 300 XPS perforado ISOVER entre rastreles de hormigón (λ=0,045) 65 Aislamiento mediante ARENA PLUS de ISOVER (λ=0,034) 12,5 Placa de yeso


FACHADAS VENTILADAS



C10-b

A

B

Fachada ventilada - Pared exterior - Cubierta plana


Sección A en mm

15 Revestimiento interior 140 Hormigón 140 Aislamiento ISOVER. Panel de lana de roca ACUSTILAINE 70 (λ=0,034) 30 Cámara de aire ventilada 15 Revestimiento exterior

Sección B en mm

50-70 Grava Protección frente al agua Capa de separación 180 Panel ISOVER de lana de roca IXXO (λ=0,039) Capa de separación20-50 Capa de hormigón 300 Ladrillo cerámico (333 Kg/m2) 15 Revestimiento interior
