Aluminio de alta eficiencia. Que no te den gato por liebre

Nuestro blog está centrado principalmente en dar información sobre de las ventanas de PVC y sus propiedades. Nos caracterizamos por dar información técnica y precisa a los lectores. Muchos de nuestros lectores nos felicitan por ello. Informamos de la importancia de instalar ventanas eficientes para tener un buen aislamiento y en definitiva, ventanas que nos ayuden a ahorrar energía.  En esta ocasión vamos a dar también información sobre los denominado marcos de aluminio de alta eficiencia, extraída de la Guía de Ventanas Eficientes y Sistemas de Regulación y Control Solar, realizada por la Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid (Fenercom).

Como podremos ver a continuación, para que un perfil de aluminio llegue a alcanzar valores U debajo de 1,7 W/m2 es necesario utilizar sistemas de perfiles con una amplitud de pletinas aislantes muy largtas y en algunos casos es necesario poner dobles pletinas. Estos sistemas de aluminio debido a su elevado, su uso es muy reducido. En la mayoría de los casos, el cliente opta por soluciones de bajo precio donde el perfil de aluminio tiene una «aparente rotura de puente térmico» pero donde el valor U de la misma esta entre los 3,5 y 4,5 W/m2 . Valores estos muy superiores a los que se pueden obtener con perfiles de PVC estándar.  La norma como pueden ver en la tabla siguiente, sitúa con un valor U para los perfiles de PVC de 3 cámara entorno a los 2 W/m2 .

En muchos casos, la decisión de los clientes, está basada en el desconocimiento de esta información, unida a la falta de información precisa transmitida por el vendedor de ventanas de aluminio, ofertando perfiles con «rotura de puente térmico» cuando en realidad la rotura que están ofreciendo es de tan baja calidad que apenas llega a ofrecer una mejora de ailsamiento con perfiles sin rotura.

Roturas de medidas superiores suponen un encarcimiento de los perfiels de aluminio, y lo convierten en un material no competitivo para la fabricación de ventanas en comparación con el PVC.

 

VALORES U DE PERFILES EN VENTANAS

Material del perfil

Transmitancia térmica U (W/m2K)

Poliuretano con núcleo metálico. Espesor de PUR ≥ 5 mm 2,80
Perfiles huecos de PVC (2 cámaras) 2,20
Perfiles huecos de PVC (3 cámaras) 2,00
Madera dura (ρ = 700 kg/m3, λ = 0,18 W/m K), espesor del perfil 50 mm. 2,20
Madera blanda (ρ = 500 kg/m3, λ = 0,13 W/m K), espesor del perfil 50 mm. 2,00
Metálico sin RPT (rotura de puente térmico) 5,70
Metálico con rotura de puente térmico, rotura: 4 mm ≤ d < 12mm. 4,00
Metálico con rotura de puente térmico, rotura: d ≥ 12 mm. 3,20

Fuente: norma UNE-EN ISO 10077-1

La mayoría de las marcas comerciales de perfiles de PVC tienes sistemas de 5 o más cámaras donde el valor U ronda los 1,3 W/m2 , y sistemas especiales destinados a la fabricación de viviendas de consumo casi nulo como el sistema Energy Plus dan unos valore de perfiles de U de 1 W/m2.  Esto en combinación con vidrios térmicos especiales, dan como resultados ventanas de un valor U de hueco de hasta 0,7 W/m2 .

Por eso como decimos la diferencia entre los sistemas de PVC y los sistemas de Aluminio en lo relativo a aislamiento térmico sigue siendo abismal.

Pero como decimos, vamos a dar la información sobre estos perfiles de aluminio de alta eficiencia.

MARCOS DE ALUMINIO DE ALTA EFICIENCIA

TÉRMINOS, DEFINICIONES

El aluminio como material, es un metal que se descubre a finales del siglo XIX, es resistente con densidad 2,7 gr/m², muy ligero, maleable y moldeable; con lo que se consiguen formas geométricas complicadas con tolerancias muy bajas y es fácil de conservar. Naturalmente se auto protege, pero por medio del anodizado y el lacado se consigue una alta protección, con gran cantidad de colores y texturas, lo que le hace idóneo para el empleo en arquitectura, es reciclable, se puede refundir indefinidamente y con muy bajo coste.

El aluminio puro se alea con diferentes materiales para aumentar su resistencia, ductilidad y acabado superficial. En el caso del aluminio arquitectónico las aleaciones utilizadas son las de la serie 6, y por su resistencia y acabado la EN AW-6060, T66 (Al-MgSi 0,5). Limite elástico 15KN/cm², Módulo elástico 700.000 kN/cm².

¿Qué entendemos por «marcos»?

Según la norma UNE-EN ISO 10077-2 considera de forma general al marco como el elemento opaco perimetral al vidrio.

Estos marcos forman la estructura resistente del elemento que cierra el hueco, la ventana.

Este aspecto es muy importante dado que nos condicionará el di seño, de los dos elementos básicos, en el caso de las ventanas, que componen la estructura» marco y hoja.

 PREMISAS DE DISEÑO VENTANAS BATIENTES EJE VERTICAL

Según la norma UNE-EN ISO 10077-2 Cálculo del coeficiente de transmisión térmica. Parte 2: Método numérico para los marcos.

El material principal es, por definición del capítulo, Aluminio y pletinas aislantes, Los datos más importantes son:

«Para perfiles metálicos, el espesor, posición, tipo y número de roturas de puentes térmicos»).

En la norma mencionada, se contemplan las prestaciones térmicas de ventanas y puertas. Lógicamente, en el apartado resistencia, el diseño se determina por medio de otra norma, la con junción de todos los parámetros, son muy necesarios ya que las exigencias térmicas también afectan al vidrio y a su composición, siendo necesario la utilización de vidrios con tres cámaras lo que aumenta el peso y es necesario realizar hojas con mayor capacidad de carga.

Sección marco aluminio rotura térmica

 Sección de marco de aluminio con rotura térmica y panel aislante (b,= 110 mm)

 

La conclusión rápida de la Fig. 5.1 es que los factores determinantes son:

  •  La superficie expuesta, zonas vistas de los perfiles.
  •  El espesor y posición de las paredes que forman los perfiles.
  • La longitud y composición de las pletinas de Rotura de Puente Térmico

Otro punto determinante son las cámaras, que podemos encontrar en cinco zonas:

Cámaras aluminio zonas

En estas cámaras se producen tres efectos en mayor o menor grado dependiendo de la distancia entre paredes, el gradiente de temperatura el volumen etc. Los modos de transferencia de temperatura:

Modos transferencia temperatura

La radiación térmica es la más importante, se propaga ∞T4   la convección ∞T . Esta transferencia de calor según el 2° principio de la termo dinámica siempre se produce del cuerpo más caliente al más frio y se ralentiza, pero no se detiene. En el caso de los marcos de aluminio se consigue ralentizar ampliando la longitud de las pletinas aislantesrellenando las cámaras, aumentando el número de cámaras, etc. Actualmente el mínimo son tres cámaras para conseguir un coeficiente de transmisión térmica aceptable, sirva de ejemplo el valor Uf, (W/m²K) para diferentes diseños en los que se va evolucionando en distancia de pletinas aislantes, cámaras, etc.

Valores U perfiles aluminio rotura

Estos ejemplos de diseño ya se han mejorado notablemente, consiguiéndose valores U, más bajos. También es importante en el diseño, que las isotermas de temperatura estén situadas en las zonas correctas, para anular la condensación intersticial de los perfiles, o que algún punto del perfil interior, aunque sea una zona no visible, este par debajo del punto de rocío. En la figura se puede observar que todas las partes metálicas del perfil interior están en la zona de temperatura alta (roja), con lo que no se producen condensaciones.

 

Líineas temperatura perfil rotura

 

En la norma UNE-EN 10077, se contemplan las prestaciones térmicas de ventanas y puertas, no la resistencia, al aumentar las exigencias de una Uw más baja, es necesario aumentar las prestaciones del vidrio, para lo que en casos hay que pasar al triple acristalamiento lo que hace aumentar el peso a soportar por las hojas y los herrajes. Marco y hoja son un mecanismo que no debe deformarse, estas necesidades modifican directamente a la superficie expuesta del marco ya que la hoja, al aumentar su capacidad de carga, es necesario que aumente en sus cotas y esto afecta al U₁.

Ejemplo: con el mismo marco en los cuatro casos, variando las hojas para aumentar la capacidad de carga por hoja, desde 90 Kg hasta 160 Kg.

Ejemplos hojas con rotura aluminio

Se puede observar que los perfiles con mayor superficie, no aumenta el Uf, si se observa la figura se puede ver como las zonas rojas (más calientes) son las interiores, que son las que en mayor volumen crecen porcentualmente, y que no están afectados por la tempera tura exterior. En los perfiles exteriores, sus cámaras crecen mucho me nos en volumen. Sí la cámara central, la delimitada por las pletinas aislantes, está diseñada para evitar los fenómenos físicos, radiación, conducción y sobre todo el de convección, el resultado es que se puede mejorar el U.

2021-09-10T12:52:52+01:00viernes, 10 de septiembre de 2021|Conocimiento|Sin comentarios

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