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2014 02-inostroza

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Estudio comparativo de costos y procedimientos de aplicación entre los productos usuales de aislación térmica, y el nuevo producto en base a cerámica líquida de tecnología japonesa

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2014 02-inostroza

  1. 1. i UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE OBRAS CIVILES Y CONSTRUCCIÓN “ESTUDIO COMPARATIVO DE COSTOS Y PROCEDIMIENTOS DE APLICACIÓN ENTRE LOS PRODUCTOS USUALES DE AISLACIÓN TÉRMICA, Y EL NUEVO PRODUCTO EN BASE A CERÁMICA LÍQUIDA DE TECNOLOGIA JAPONESA” MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE: INGENIERO EN CONSTRUCCIÓN PATRICIO IGNACIO ALONSO INOSTROZA ITURRA PROFESOR GUÍA : SR. JAIME ARRIAGADA PROFESORES INFORMANTES : SR. HUGO TAPIA SR. HÉCTOR HERNÁNDEZ L. JUNIO 2015 SANTIAGO – CHILE
  2. 2. ii UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE OBRAS CIVILES Y CONSTRUCCIÓN “ESTUDIO COMPARATIVO DE COSTOS Y PROCEDIMIENTOS DE APLICACIÓN ENTRE LOS PRODUCTOS USUALES DE AISLACIÓN TÉRMICA, Y EL NUEVO PRODUCTO EN BASE A CERÁMICA LÍQUIDA DE TECNOLOGIA JAPONESA” MEMORIA PREPARADA BAJO LA SUPERVISIÓN DE LA COMISIÓN INTEGRADA POR LOS PROFESORES: PROFESOR GUÍA : SR. JAIME ARRIAGADA A. PROFESORES INFORMANTES : SR. HUGO TAPIA. SR. HÉCTOR HERNÁNDEZ L. QUIENES RECOMIENDAN QUE SEA ACEPTADO PARA COMPLETAR LAS EXIGENCIAS DEL TÍTULO DE INGENIERO EN CONSTRUCCIÓN. JUNIO 2015 SANTIAGO – CHILE
  3. 3. iii Quiero dedicar este trabajo a mi mamá por el esfuerzo y la confianza de todos estos años y de manera muy especial a mi tío Mauri que una u otra manera siempre estuvo conmigo.
  4. 4. iv AGRADECIMIENTOS. Agradezco a todas las personas que me apoyaron durante mis estudios, a mi mamá, a mi tío Wili, a mi tía Sonia, a toda mi familia y Paulina.
  5. 5. v TABLA DE CONTENIDOS. PAG. AGRADECIMIENTOS. ................................................................................................................iv ÍNDICE DE FIGURAS................................................................................................................viii ÍNDICE DE TABLAS. ...................................................................................................................x ÍNDICE DE ECUACIONES. .......................................................................................................xii ÍNDICE DE DIAGRAMAS ........................................................................................................xiii RESUMEN ..................................................................................................................................xiv 1.1 INTRODUCCIÓN. ...................................................................................................... 16 1.2 OBJETIVOS Y ALCANCES. ..................................................................................... 18 1.2.1 OBJETIVO GENERAL.......................................................................................18 1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...............................................................................18 1.2.3 ALCANCES. .......................................................................................................19 1.3 PROCEDIMIENTO..................................................................................................... 20 CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO..................................................................................... 25 2.1 INTRODUCCIÓN. ...................................................................................................... 25 2.2 AISLACIÓN TÉRMICA. ............................................................................................ 25 2.2.1 GENERALIDADES. ...........................................................................................25 2.2.2 TEMPERATURA DE SUPERFICIES. ...............................................................27 2.2.3 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS MATERIALES. ...............................28 2.2.4 NORMATIVA TÉRMICA. .................................................................................31 2.2.5 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL Y DE LA TRANSMITANCIA TÉRMICA DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS, SEGÚN NCh 835………............................................................................................................................38 A. RESISTENCIAS TÉRMICAS DE SUPERFICIE...............................................38 B. ELEMENTOS COMPUESTOS. .........................................................................39 2.3 AISLACIÓN ACÚSTICA. ..................................................................................40 2.3.1. CONCEPTOS. .....................................................................................................40 A. ASPECTOS FÍSICOS DEL SONIDO.................................................................40 B. TRANSMISIÓN DE RUIDO AÉREO. ...............................................................44
  6. 6. vi C. RUIDO DE IMPACTO........................................................................................45 D. MEDICIÓN DE LA TRANSMISIÓN DE RUIDO AÉREO...............................46 E. MEDICIÓN DEL RUIDO DE IMPACTO..........................................................47 2.3.2 REGLAMENTACIÓN ACÚSTICA. ..................................................................48 CAPÍTULO 3. DESARROLLO. .............................................................................................. 52 3.1 CARACTERIZACIÓN DEL REVESTIMIENTO DE CERÁMICA LIQUIDA. ....... 52 3.1.1 INTRODUCCIÓN. ..............................................................................................52 3.1.2 HISTORIA...........................................................................................................52 3.1.3 FUNCIONAMIENTO. ........................................................................................53 3.1.4 PROPIEDADES Y ENSAYOS PARA CUMPLIR LA NORMATIVA CHILENA............................................................................................................................55 3.1.5 APLICACIÓN. ....................................................................................................66 3.1.6 COSTOS Y RENDIMIENTO..............................................................................74 3.2 REVESTIMIENTO DE POLIESTIRENO Y YESO – CARTÓN. ............................ 79 3.2.1. FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AISLACION DE LA EMPRESA 1........................................................................................................................82 3.2.2. FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AISLACION DE LA EMPRESA 2........................................................................................................................87 3.2.3. MÉTODO DE APLICACIÓN DE LOS PRODUCTOS. ....................................93 3.2.4. COSTOS Y RENDIMIENTO PRODUCTOS EMPRESA 1.............................109 3.2.5. COSTOS Y RENDIMIENTO PRODUCTOS EMPRESA 2.............................113 CAPÍTULO 4. ANÁLISIS DE RESULTADOS. .............................................................. 118 4.1 INTRODUCCIÓN. .................................................................................................... 118 4.2 ANÁLISIS ECONÓMICO. ............................................................................................. 118 4.3 ANÁLISIS TÉCNICO............................................................................................... 120 CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES Y PROYECCIONES. ........................................................ 128 5.1 PROYECCIONES. .................................................................................................. 131 ANEXOS. .................................................................................................................................. 134 A.1. NORMAS TÉRMICAS. ............................................................................................ 134 A.2. CERTIFICACIÓN DEL REVESTIMIENTO DE CERÁMICA LIQUIDA.......... 136
  7. 7. vii A.2.1 RETARDO AL FUEGO EN MADERA..................................................................136 A.2.2 CONDUCTIVIDAD TERMICA. ............................................................................142 A.3 CERTIFICADOS EXTRANJEROS VALIDADOS EN SANTIAGO DE CHILE. . 143 A4 COMPLEMENTO CASOS DE ESTUDIO............................................................... 163 A.4.1 POLIGYP 1.2.M.B2.1............................................................................................163 A.4.2 POLIGYP 1.2.M.B2.2............................................................................................164 A.4.3 POLYPLAC 1.2.M.B2.4......................................................................................165 A.4.4 POLYPLAC 1.2.M.B2.5......................................................................................166 A.5 COMPLEMENTO ACUSTICO. ................................................................................... 167
  8. 8. viii ÍNDICE DE FIGURAS. PAG. Figura 1: inclinación de más de 60º sexagesimales. Fuente: MINVU.......................................... 33 Figura 2: Gráfico de la frecuencia ( f ) en el tiempo ( t ). Fuente: Manual de aplicación reglamentación acústica del MINVU. .......................................................................................... 42 Figura 3: Grafico donde se muestra gráficamente la clasificación para los decibeles a diferentes frecuencias. Fuente: Manual de reglamentación acústica MINVU ............................................. 43 Figura 4: Transmisión del ruido a través del aire de un recinto (L1) a un recinto (L2). Fuente: Elaboración propia....................................................................................................................... 44 Figura 5: Transmisión del ruido indirectamente a través del muro por impacto. Fuente: Elaboracion propia....................................................................................................................... 45 Figura 6: Medición de la transmisión del ruido aéreo. Fuente: Elaboración propia. .................. 46 Figura 7: Medición de la transmisión de los ruidos producidos por impacto. Fuente: Elaboración propia........................................................................................................................................... 48 Figura 8: Preparación de la superficie, raspado para nivelar y sacar sales. Fuente: Taringa como preparar superficies..................................................................................................................... 67 Figura 9: lavado de superficies para remover el polvo. Fuente: Taringa como preparar superficies.................................................................................................................................... 68 Figura 10: Se aplica el puente adherente. Fuente: Taringa como preparar superficies.............. 69 Figura 11: Tineta de 18 litros en buenas condiciones. Fuente: Imágenes enviadas por el proveedor. ................................................................................................................................... 70 Figura 12: Corte del sello que va por el perimetro. Fuente: Imagenes enviadas por el Poveedor. ..................................................................................................................................................... 70 Figura 13: Mezcla con un taladro de bajas revolucione. Fuente: Imágenes enviadas por el proveedor. ................................................................................................................................... 71 Figura 14: Microgranulos en proceso de alineación, mientras se seca la pintura. Fuente: Quimaser página de internet dedicada al estudio químico......................................................... 73 Figura 15: Análisis de precio unitario programa web con modificación de valor y rendimiento del producto en estudio. Fuente: Elaboración propia................................................................. 75 Figura 16: Análisis de precio unitario programa web con modificación de valor y rendimiento del producto en estudio. Fuente: Elaboración propia................................................................. 76 Figura 17: Detalle del muro con el producto código 1.2.M.B2.1. Fuente: Elaboración propia. .. 84 Figura 18: Detalle del muro con el producto código 1.2.M.B2.2. Fuente: Elaboración propia. .. 86 Figura 19: Detalle del muro con el producto código 1.2.M.B2.4. Fuente: Elaboración propia... 89 Figura 20: Detalle de muro. Fuente: Elaboración propia............................................................. 91 Figura 21: Distribución del pegamento en las planchas cada 40 cm de forma longitudinal y transversal, y de diámetro 10 cm. Fuente: Elaboración propia.................................................. 98
  9. 9. ix Figura 22: Vista en detalle del revestimiento sobre el muro. Fuente: Elaboración propia......... 99 Figura 23: Solución de encuentros de ángulos entre dos muros. Fuente: Elaboración propia. 100 Figura 24: Encuentro en "L" de las planchas en el vano de la ventana. Fuente: Elaboración propia......................................................................................................................................... 101 Figura 25: Pegado del revestimiento térmico al muro de albañilería. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................................................... 102 Figura 26: Retape con Pegamento los espacios entre el muro y la placa. Fuente: Elaboración propia......................................................................................................................................... 103 Figura 27: Instalación de huincha de fibra de vidrio. Fuente: Elaboración propia.................... 103 Figura 28: Retape de la huincha con el pegamento. Fuente: Elaboración propia.................... 104 Figura 29: Instalación del esquinero metálico o la huincha con fleje metálico. Fuente: Elaboración propia..................................................................................................................... 104 Figura 30: Pegado del revestimiento térmico al muro de albañilería. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................................................... 105 Figura 31: Retape con Pegamento los espacios entre el muro y la placa. Fuente: Elaboración propia......................................................................................................................................... 106 Figura 32: Aplicación del pegamento. Fuente: Elaboración propia........................................... 106 Figura 33: Pegado de la placa de yeso – cartón. Fuente: Elaboración propia........................... 107 Figura 34: Instalación del esquinero metálico. Fuente: Eaboración propia. ............................. 107
  10. 10. x ÍNDICE DE TABLAS. PAG. Tabla 1: Transmitancia térmica máxima y resistencia mínima para complejos de techumbre, muros perimetrales y pisos ventilados, según la zona ................................................................ 32 Tabla 2: R100 mínimo para complejos de muros. ...................................................................... 36 Tabla 3: Resistencias térmicas de superficie................................................................................ 38 Tabla 4: Comparación de resultados de probetas con protección y probetas sin protección. ... 58 Tabla 5: Resultados obtenidos de conductividad térmica aparente en probetas de Yeso - Cartón con recubrimiento de la pintura de cerámica liquida y espesor promedio de 16 mm. .............. 62 Tabla 6: Límites máximos de agua por tineta según el método de aplicación de la pintura....... 72 Tabla 7: Densidades de los materiales que se usan para construir los revestimientos tradicionales................................................................................................................................. 80 Tabla 8: Resistencia térmica total por zona variando el espesor del material aislante para cumplir con la resistencia térmica mínima y la transmitancia térmica máxima. ........................ 84 Tabla 9: Resistencia térmica total y transmitancia térmica por zona para 1.2.M.B2.2 variando el espesor del material aislante para cumplir con los mínimos y máximos. ................................... 85 Tabla 10: Resistencia térmica total por zona variando el espesor del material aislante para cumplir con la resistencia térmica mínima y la transmitancia térmica máxima. ........................ 88 Tabla 11: Resistencia térmica total por zona variando el espesor del material aislante para cumplir con la resistencia térmica mínima y la transmitancia térmica máxima. ........................ 90 Tabla 12: Consumo estimado por 𝒎𝟐....................................................................................... 109 Tabla 13: Valores de los productos de la empresa 1. ................................................................ 110 Tabla 14: Consumo estimado por 𝒎𝟐....................................................................................... 113 Tabla 15: Valores de los productos de la empresa 2. ................................................................ 114 Tabla 16: Costos por 𝒎𝟐 de cada sistema de aislación térmica................................................ 119 Tabla 17: Datos técnicos de los sistemas tradicionales y del sistema a evaluar. ...................... 121 Tabla 18: Espesores de los sistemas en estudio, extracto de la Tabla 17.................................. 122 Tabla 19: Medio de transmisión del calor extracto de la Tabla 17............................................ 124
  11. 11. xi Tabla 20: Conductividad, transmitancia y resistencia termica de los materiales estudiados, extracto de la Tabla 17............................................................................................................... 125
  12. 12. xii ÍNDICE DE ECUACIONES. PAG. EC 1 Conductividad térmica ..........................................................................................28 EC2 Resistencia Térmica..................................................................................................29 EC 3 resistencia térmica superficial .................................................................................29 EC 4 resistencia térmica total..........................................................................................30 EC 5 resistecia termica total............................................................................................38
  13. 13. xiii ÍNDICE DE DIAGRAMAS PAG. Diagramas. 1: Procedimiento. Fuente: Elaboración propia......................................................... 24 Diagramas. 2: Explicación del funcionamiento del revestimiento de cerámica líquida. Fuente: Elaboración propia....................................................................................................................... 54 Diagramas. 3: Resumen del ensayo de retardo al fuego en probetas con y sin revestimiento. Fuente: Elaboración propia.......................................................................................................... 64 Diagramas. 4: Resumen del ensayo de conductividad térmica en probetas con revestimiento. Fuente: Elaboración propia.......................................................................................................... 65 Diagramas. 5: Resumen de los costos de los diferentes casos del revestimiento de cerámica líquida. Fuente: Elaboración propia............................................................................................. 78 Diagramas. 6: Explicación del funcionamiento del revestimiento de yeso - cartón con poliestireno . Fuente: Elaboración propia. .................................................................................. 92 Diagramas. 7: Resumen de costos de los diferentes sistemas de aislación térmica de yeso - cartón y poliestireno. Fuente: Elaboración propia. ................................................................... 117
  14. 14. xiv RESUMEN Durante la historia de la construcción, uno de los propósitos fundamentales ha sido proporcionar a las viviendas adecuadas y permanentes condiciones de habitabilidad; una de las variables más importantes es el confort térmico, requerimiento fundamental para la vida humana. En el presente Proyecto De Título se elaboró un análisis técnico – económico entre las técnicas llamadas usuales de aislación térmica, con el revestimiento de cerámica líquida aislante con tecnología japonesa de micro gránulos esféricos huecos de cerámica. Se desarrolló una caracterización de los procesos constructivos y de las principales propiedades de los aislantes a estudiar, se realizó una comparación de sus propiedades, se elaboró un estudio de los costos del producto Japonés como un aislante nacional normado y de amplia utilización, y finalmente se comparó con los sistemas llamados tradicionales. Por último, se llegó a la conclusión que el revestimiento de cerámica líquida, no resulta ser un aislante que sea más económico pero si es un sistema de mejores propiedades térmicas que los sistemas estudiados que están en el listado oficial de soluciones térmicas para la zona de estudio.
  15. 15. xv ABSTRACT During the history of the building, one of the basic purposes has been to provide adequate living conditions and permanent housing; one of the most important variables is the thermal comfort, fundamental requirement for human life. Economic between the usual techniques called thermal insulation, with liquid ceramic insulating coating with micro hollow ceramic spherical granules Japanese technology - in this Project Title technical analysis was developed. A characterization of the construction process and the main properties of insulating a study was developed, a comparison of their properties was conducted a study of the costs of Japanese product was developed as a national insulator regulated and widely used, and finally compared with traditional systems called. Finally, it was concluded that the coating liquid ceramic not be an insulator that is cheaper but it is a system of better thermal properties than the systems studied are on the official list of thermal solutions for the area study.
  16. 16. 16 CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y ALCANCES. 1.1 INTRODUCCIÓN. En el presente capítulo se introducirá a lo que me llevo a escoger el tema de mi Proyecto de Título: Se abordara el antecedente histórico, la pregunta de investigación, la cual lleva al desarrollo del tema, se establecerán los alcances, es decir, a lo que se acotara este Proyecto, se establecerá el objetivo general y los objetivos específicos, y el procedimiento en el que se basara para lograrlos. Considerando problemas como la conservación del medio ambiente, la minimización del consumo de recursos naturales y la urgencia de ahorro de energía. Es necesario evaluar la utilización de nuevas tecnologías para un mayor confort térmico, que no genere muchos gastos, como supone lo es el revestimiento de cerámica liquida, que según establecen sus proveedores es un producto ecológico, que además de ayudar a la aislación térmica, acústica, disminuye el gasto energético según estudios realizados en el extranjero los cuales fueron certificados en Santiago de Chile por un notario en la ciudad de Santiago ver anexo (en la página 143)A4 COMPLEMENTO CASOS DE ESTUDIO. En este documento se cuestionaran los supuestos beneficios que se mencionan de este “innovador producto ecológico”.
  17. 17. 17 Para la elaboración de este Proyecto de Titulo, se estudió un problema, el cual tenía un actor y este nos lleva a ver las causas y los efectos de este, en base a esto nos surge una pregunta de investigación, la cual nos sirve para el desarrollo de este documento, el problema propuesto es “Inclusión de la nueva tecnología de revestimiento aislante Japonés, a los procesos nacionales de confort térmico”, esto lleva a la pregunta “ ¿ Es en si este revestimiento aislante extranjero capaz de lograr el confort térmico requerido para la Zona térmica establecida para el estudio”. En Chile se han desarrollado pocos estudios del producto Japonés a analizar , ya que ingresó al mercado en el mes de marzo del 2014, por lo que recién se está dando a conocer; los estudios que hay de este productos, son los ensayos que se realizaron en el IDIEM1 , ensayo sobre la capacidad de retardo al fuego que posee una muestra de revestimiento de cerámica liquida sobre madera tipo “MDF”, además de otro informe de ensayo sobre el coeficiente de conductividad térmica aparente que posee una muestra de revestimiento de cerámica liquida, estos informes se encuentran en el Anexo 2 certificación del revestimiento de cerámica liquida en la página 136. Por otra parte, la empresa que desarrolla y distribuye este producto Japonés tiene sedes en Madrid, en las localidades de Castellón y otra en Cádiz, también otra empresa en Alemania, además de la sucursal central que está en Japón. 1 Instituto del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales
  18. 18. 18 1.2 OBJETIVOS Y ALCANCES. 1.2.1 OBJETIVO GENERAL.  “Desarrollar un análisis técnico – económico entre los productos usuales de aislación térmica en Chile, en comparación con el revestimiento de cerámica líquida aislante japonés con nanotecnología de dióxido de titanio y microgránulos esféricos huecos de cerámica” 1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  Caracterizar los sistemas de aislamiento térmico convencionales, en base a yeso – cartón y poliestireno expandido y su proceso de aplicación.  Describir el revestimiento aislante en base a cerámica líquida y microgránulos esféricos huecos y su proceso de aplicación.  Elaborar un estudio comparativo en base a procedimiento constructivo y costos entre los productos usuales de aislación y los productos en base a microgránulos de cerámica.
  19. 19. 19 1.2.3 ALCANCES. En este proyecto de título se realizará un estudio técnico – económico comparativo entre las soluciones constructivas otorgadas por el MINVU en el Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Acondicionamiento Térmico actualizado al año 2014 con códigos 1.2.M.B2.1, 1.2.M.B2.2, 1.2.M.B2.4 y 1.2.M.B2.5, los dos primeros sistemas son de un mismo proveedor que llamaremos Empresa 1 y los dos últimos nombrados son de un segundo proveedor distinto que llamaremos Empresa 2, y la solución japonesa. Ambos revestimientos aplicados en la cara interior de viviendas que utilizan el sistema constructivo de albañilería (muro albañilería [29cm x 14cm x 7,1 cm de espesor]).Este estudio se realizará en la Región Metropolitana de Chile. Para el caso de la aislación acústica se abordará solo la implementación de la reglamentación establecida por el MINVU en el ARTÍCULO 4.1.6 de la O.G.U.C. con el fin de mencionar las supuestas características acústicas que posee el revestimiento de cerámica líquida.
  20. 20. 20 1.3 PROCEDIMIENTO. a) Analizar y estudiar las Normas y Manuales que rigen en Chile sobre la aislación térmica y acústica. Las Normas y Manuales a usar en el desarrollo del Proyecto de Título:  Normas NCh.  Manual de Aplicación de Reglamentación Térmica.  Manual de Aplicación de Reglamentación Acústica. Las NCh son normas obligatorias vigentes en el país a cargo del Instituto Nacional de Normalización, estas son usadas para el diseño y construcción de todo tipo de obras habitacionales y urbanas, con materiales tales como: Acero, albañilería, hormigón armado y madera, para fines de la realización de este informe se estudiarán cinco normas relacionadas con la aislación térmica las cuales se encuentran explicadas en el anexo A.1 en la página 134.
  21. 21. 21 Los Manuales generados por el MINVU contienen toda la información reglamentaria sobre los temas térmicos y acústicos a tratar, incorporando además capítulos destinados a facilitar la comprensión de cada aspecto. b) Caracterizar detalladamente el revestimiento de cerámica líquida.  Estudiar el fenómeno físico por el cual es posible que este revestimiento presente las propiedades térmicas que posee, y estudiar cual es el medio de transmisión de calor que predomina en este producto.  Detallar la composición química y estudiar las propiedades que aportan al producto japonés.  Estudiar: propiedades térmicas, resistencia térmica y conductividad térmica; propiedades acústica, reducción de decibeles; y las propiedades ignifugas, pérdida de masa promedio e índice de carbonización promedio.
  22. 22. 22 c) Estudiar el modo de aplicación, mano de obra y rendimiento; Para esto se detallara los requerimientos específicos y/o especiales de aplicación, además se evaluara si es necesaria la mano de obra calificada y la cantidad de personas para aplicarlo. d) Caracterizar los productos mencionados en los alcances de aislación térmica, acústica, y su método de aplicación. Estudiar el fenómeno físico por el cual es posible que este revestimiento presente las propiedades térmicas, y estudiar cual es el medio de transmisión de calor que predomina en este producto. Estudiar: propiedades térmicas, resistencia térmica y conductividad térmica; propiedades acústica, reducción de decibeles. Detallar las exigencias térmicas y acústicas para la zona térmica en la cual se realizara el estudio. e) Establecer los costos asociados a los sistemas de aislación térmica, para que elaborar un estudio de precios unitarios, rendimientos y estudiar las actividades previas a la colocación de los revestimientos.
  23. 23. 23 f) En base a los resultados obtenidos, realizar una comparación técnica y una evaluación económica que permita comparar el revestimiento térmico japonés con otros tipos de revestimientos aislantes.
  24. 24. 24 ANALIZAR Y ESTUDIAR NORMATIVA CHILENA. CARACTERIZACIÓN DETALLADA DE EL REVESTIMIENTO EXTRANJERO. EL ESTUDIO DE LA APLICACIÓN, RENDIMIENTO Y MANO DE OBRA DE LOS SISTEMAS EN ESTUDIO ESTABLECER LOS COSTOS DE LOS REVESTIMIENTOS. CARACTERIZACIÓN DETALLADA DE LOS PRODUCTOS TRADICIONALES. COMPARACIÓN TÉCNICA Y UNA EVALUACIÓN ECONÓMICA ELABORACION DE CONCLUSIONES Normas Nch INN Manual de reglamentación térmica MINVU Manual de reglamentación acústica MINVU Fenómeno físico Composición química Características térmicas y acústicas Especificaciones técnicasTipo de mano de obra, y cantidad. Rendimiento de los sistemas por 𝑚2 Análisis de precios unitarios Rendimiento. Obras previas. Diagramas. 1: Procedimiento. Fuente: Elaboración propia. Luego Detallando Continuamos con
  25. 25. 25 CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO. 2.1 INTRODUCCIÓN. En el presente capítulo se elaborara el marco teórico de la aislación térmica, en el cual se aborda la normativa térmica, definiciones básicas con las cual se entenderá el contenido y desarrollo de este proyecto de Titulo, también se abarca el cálculo de la resistencia térmica total y de la transmitancia térmica de elementos constructivos, según NCh 835 “Acondicionamiento térmico - Envolvente térmica de edificios – Cálculo de resistencia y transmitancias térmicas”. 2.2 AISLACIÓN TÉRMICA. 2.2.1 GENERALIDADES. El aislamiento térmico se define como la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor de un material o varios materiales en conjunto, (MINVU, 2006) y se evalúa por la resistencia térmica que tienen, en la construcción de viviendas se refiere esencialmente a la interacción del interior con el exterior, es decir, intercambio de energía calórica entre estos.
  26. 26. 26 La aislación térmica es importante en una vivienda ya que esta es la que permite que al interior de esta haya una temperatura adecuada, lo que nos lleva directamente a aumentar el confort térmico de sus habitaciones. La aislación térmica tiene otra ventaja la cual es el ahorro de energía, lo que nos lleva a un ahorro económico, ya que se requerirá menor utilización de equipamiento de calefacción y por lo tanto menos consumo de combustible. Una alternativa es el uso de materiales aislantes térmicos; el tipo de aislante y el espesor a utilizar de este, va a depender de donde esté ubicada la vivienda, y de la reglamentación vigente respectiva. El articulo N° 4.1.10 de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC), rige en Chile los requisitos de acondicionamiento térmico a las viviendas, cabe destacar que este se modificó primariamente en dos etapas, la primera que contempla complejos de techumbre y la segunda que trata de muros, pisos ventilados, y superficies vidriadas máximas para ventanas, la cual entro en vigencia el 2007, y una tercera etapa que trata sobre la certificación energética. Las exigencias establecidas en el artículo anteriormente mencionado se aplican según la zona climática donde este emplazada nuestra vivienda, estas son siete zonas
  27. 27. 27 térmicas dependiendo de los “grados días” definidos en el capítulo anterior, según esta certificación, la RM corresponde a la zona climática 3. Exigencias. Los muros deberán cumplir con la transmitancia térmica total (U) o con la resistencia térmica total (RT), especificada para la zona térmica número 3. Estas están en la Tabla N°1 del Manual de aplicación de la reglamentación térmica del MINVU (ordenanza general de urbanismo y construcciones artículo 4.1.10). 2.2.2 TEMPERATURA DE SUPERFICIES. Cuando hablamos de temperatura de superficies nos referiremos a la de las superficies interiores de las vivienda, las cuales rodean a los habitantes, y así tomamos en cuenta el fenómeno de intercambio por radiación. Este efecto, según Neufert (1990) puede considerarse por medio de la temperatura operativa, siendo esta una media entre las superficies circundantes y la temperatura del aire.
  28. 28. 28 2.2.3 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS MATERIALES. Los muros que envuelven una vivienda, pierden calor por transmisión cuando el exterior tiene una temperatura más baja que la interior (condición de la estación de invierno) y en el caso contrario (condición de la estación de verano). El calor se puede transmitir por medio de tres fenómenos físicos: - Por conducción. - Por convección. - Por radiación. Lo que se produce al aislar una vivienda, es impedir que se transmita el calor por conducción desde el exterior al interior en verano y desde el interior al exterior en el invierno, gracias a esto se puede mantener un ambiente con la temperatura adecuada de confort; sin embargo al no poder conseguir este ambiente de confort hay que gastar energía. Para conseguirlo en los muros que envuelven la vivienda se deben utilizar materiales aislantes que son los que gracias a su baja conductividad térmica y un gran espesor logran el clima de confort al interior.
  29. 29. 29 La conductividad térmica de un material, se define como la cantidad de calor que se transmite de un material en condiciones unitarias de volumen, tiempo y diferencia de temperatura. La conductividad térmica2 , bajo flujo térmico constante, se puede expresar como: Eec λ = ℮ ∗ 𝛷 𝑡 ∗ 𝑆 ∗ ∆T (1) en que: ℮: Flujo térmico [W] Φ: Espesor [m] t: Temperatura de la superficie de la envolvente [K] S: Superficie [𝑚2 ] ∆T: Diferencia de temperatura [K]; [ºC] Diferencia de temperatura entre ambiente interior y exterior La resistencia térmica3 se obtiene Al multiplicar el inverso de la conductividad por el espesor del material4 , la resistencia total de un elemento que está formado por varias capas, se obtiene al sumar las resistencias térmicas de cada capa que forma parte del elemento, las capas de aire adheridas a las superficies interior y exterior del 2 cantidad de calor que en condiciones estacionarias pasa en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra de material homogéneo de etensión infinita, de caras planas y paralelas y de espesor unitario, cuando se establece una diferencia de temperatura unitaria entre sus cara. Se expresa en W/(m x K), según NORMA CHILENA NCh 853- 2007 3 Oposición al paso del calor que presentan los elementos de construcción. 4 Componente que por si solo no cumple una función específica.
  30. 30. 30 elemento, además de la resistencia de las cámaras de aire si es que las hubiese en el elemento. 𝑅 = 𝑒 λ (2) En que: R: Resistencia térmica de una capa de material [ 𝑚2∗𝐾 𝑊 ] 𝛌: Conductividad térmica [ 𝑊 𝑚∗𝐾 ] En cualquier elemento se forma una capa de fluido, el cual se puede mover como flujo laminar, es decir, en líneas paralelas sin entremezclarse y cada partícula sigue una trayectoria ordenada y suave, o simplemente se encuentra en reposo, por el cual se transfiere calor en forma de conducción. La resistencia térmica superficial está dada por: 𝑅 𝑠 = 1 ℎ (3) Para determinar la resistencia térmica total de un elemento compuesto 𝑅𝑡, es el inverso de la transmitancia térmica del elemento y la suma de las resistencias de cada capa del elemento.
  31. 31. 31 𝑅𝑡 = 1 U (4) en que: U: Transmitancia térmica5 [ 𝑊 𝑚2∗𝐾 ] Para determinar la transmitancia térmica, U, se puede hacer experimental mente según la norma chilena NCh851 o bien por cálculo como se señala en la norma chilena NCh853. 2.2.4 NORMATIVA TÉRMICA. La Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones rige en Chile la reglamentación térmica que actualmente está establecida, en su artículo 4.1.10, y está basada en los cálculos de la norma NCh853 y en una zonificación del país en zonas térmicas según grados-día, especificados en el manual de aislamiento térmico del MINVU. El artículo 4.1.10 de la OGUC establece las siguientes exigencias térmicas que deben cumplir todas las viviendas, las cuales no son obligatorias para otros tipos de edificios. 5 Flujo de calor que pasa por unidad de superficie del elemento y por grado de diferencia de temperaturas entre los dos ambientes separados por dicho elemento.
  32. 32. 32 Los complejos de techumbres, pisos inferiores ventilados y muros perimetrales entendidos como elementos que constituyen la envolvente de la vivienda, deberán tener una transmitancia térmica “U” igual o menor, o una resistencia térmica total “Rt” igual o superior, a la señalada para la zona que le corresponda al proyecto de arquitectura ver Tabla 1, de acuerdo con los planos de zonificación térmica. Tabla 1: Transmitancia térmica máxima y resistencia mínima para complejos de techumbre, muros perimetrales y pisos ventilados, según la zona ZONA 1 2 3 4 5 6 7 CIUDADES Arica, Iquique, Antofagasta, Copiapó,La serena Valparaíso Santiago, Rancagua Talca, Concepción, losÁngeles Temuco, Villarrica, Osorno Valdivia PuertoMontt, Frutillar, Chaiten Coyhaique, PuntaArenas MUROS U 𝑊 𝑚2 𝐾 4 3 1,9 1,7 1,6 1,1 0,6 Rt 𝑚2 𝐾 𝑊 0,25 0,33 0,53 0,59 0,63 0,91 1,67 Fuente: Elaboración propia en base al artículo 4.1.10 de la OGUC. Como se mencionó en los alcances, en el presente proyecto solo se abordara los complejos verticales (muros), excluyendo así los elementos constructivos horizontales tales como pisos y rampas, cielos, etc.
  33. 33. 33 Para la aplicación del artículo ya mencionado se considerara complejo de muro al conjunto de elementos constructivos que lo conforman, para el que se exige un plano de terminación interior que tenga una inclinación de más de 60 ° sexagesimales, medidos desde la horizontal (Figura 1). Figura 1: inclinación de más de 60º sexagesimales. Fuente: MINVU. Se establecen las siguientes exigencias para el acondicionamiento térmico en muros:
  34. 34. 34 1) Los valores tabulados en la Tabla 1 serán aplicables solo a aquellos muros y/o tabiques, soportantes y no soportantes, que limiten los espacios interiores de la vivienda con el espacio exterior o con uno o más locales abiertos, por lo que no será aplicable en muros divisores que separen unidades independientes de viviendas. 2) Para efectos de estas exigencias se consideraran, los recintos cerrados contiguos a una vivienda tales como bodegas, leñeras, estacionamientos e invernaderos, se consideraran como recintos abiertos, y solo les será aplicable las exigencias de la Tabla 1 a los paramentos que se encuentren contiguos a la envolvente de la vivienda. 3) Para minimizar la ocurrencia de puentes térmicos6 en tabiques perimetrales, los materiales aislantes térmicos o soluciones constructivas especificadas en el proyecto de arquitectura, sólo podrán estar interrumpidos por elementos estructurales, tales como pies derechos, diagonales estructurales y/o por tuberías, ductos o cañerías de las instalaciones domiciliarias. 6 Parte de un cerramiento con resistencia térmica inferior al resto del mismo, lo que aumenta la posibilidad de producción de condensaciones y pérdidas de calor en esa zona en invierno.
  35. 35. 35 4) En el caso de la albañilería confinada de conformidad a la definición de la NCh 21237 , no será exigible el valor de U de la Tabla 1 en los elementos estructurales tales como pilares, cadenas y vigas. 5) Si la envolvente incorpora materiales aislantes, la solución constructiva deberá considerar barreras de humedad y/o de vapor según el tipo de material incorporado en la solución constructiva y/o estructura considerada. 6) En el caso de puertas vidriadas exteriores, deberá considerarse como superficie de ventana la parte correspondiente al vidrio de la misma. Las puertas al exterior de otros materiales no tienen exigencias de acondicionamiento térmico. El manual de reglamentación térmica para cumplir con las condiciones establecidas en la Tabla 1, preséntalas siguientes alternativas: A) Mediante la incorporación de un material aislante etiquetado con el R1008 correspondiente a la Tabla 2. 7 Albañilería confinada Requisitos de Diseño y Cálculo. 8 R100 es el valor equivalente a la Resistencia térmica x 100, según la norma NCh 2251.
  36. 36. 36 Se debe especificar y colocar un material aislante térmico, incorporado o adherido, al complejo de muros en este caso, cuyo R100 mínimo, rotulado según la norma técnica NCh 2251 “Aislación térmica – Resistencia térmica de materiales y elementos de construcción.”, de conformidad a lo indicado en la Tabla 2. Tabla 2: R100 mínimo para complejos de muros. ZONA MUROS R100 1 23 2 23 3 40 4 46 5 50 6 78 7 154 Fuente: elaboración propia en base al artículo 4.1.10 de la OGUC.
  37. 37. 37 B) Demostrando el cumplimiento de la transmitancia o resistencia térmica total de la solución del complejo muro, mediante un certificado de ensaye otorgado por un laboratorio de control técnico de calidad de la construcción. C) Especificar una solución constructiva para el complejo de techumbre, muro y piso ventilado que corresponda a alguna de las soluciones inscritas en el Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Acondicionamiento Térmico, confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo. D) Demostrando el cumplimiento de la transmitancia o resistencia térmica del complejo de muro, mediante el cálculo, el que deberá ser realizado de acuerdo a lo señalado en la norma NCh 853. Dicho cálculo deberá ser efectuado por un profesional competente.
  38. 38. 38 2.2.5 CÁLCULO DE LA RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL Y DE LA TRANSMITANCIA TÉRMICA DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS, SEGÚN NCh 835. A. RESISTENCIAS TÉRMICAS DE SUPERFICIE. En la tabla 1 se dan los valores 𝑅 𝑠𝑖, 𝑅 𝑠𝑒 y (𝑅 𝑠𝑖 + 𝑅 𝑠𝑒), que se deben considerar al momento de realizar los cálculos señalizados en la NCh 853, según el sentido del flujo de calor, la posición y la situación del elemento separador y la velocidad del viento. Tabla 3: Resistencias térmicas de superficie Resistencias térmicas de superficie en 𝒎 𝟐 x K/W Posición del elemento y sentido del flujo de calor Situación del elemento De separación con espacio exterior o local abierto De separación con otro local, desván o cámara de aire 𝑅 𝑠𝑖 𝑅 𝑠𝑒 (𝑅 𝑠𝑖 + 𝑅 𝑠𝑒) 𝑅 𝑠𝑖 𝑅 𝑠𝑒 (𝑅 𝑠𝑖 + 𝑅 𝑠𝑒) flujo horizontal en elementos verticales o con pendiente mayor a 60° respecto a la horizontal 0,12 0,05 0,17 0,12 0,12 0,24 Fuente: NCh853 Of 2007
  39. 39. 39 Esta tabla es un extracto de la “ Tabla 2 “ de la NCH 853 Of 2007, los valores que hay en esta tabla fueron obtenidos experimental mente por el metodo de NCh 8519 , los valores tabulados, corresponden a velocidades del viento en el exterior menores qe 10 𝐾𝑚 ℎ , para valores superiores considerar 𝑅 𝑠𝑒 = 0. B. ELEMENTOS COMPUESTOS. Para un elemento conformado por una serie de capas o placas planas y paralelas de materiales distintos en contacto entre si, la resistecia termica total queda dada por: 𝑅𝑡 = 1 𝑈 = 𝑅 𝑠𝑖 + Σ 𝑒 λ + 𝑅 𝑠𝑒 (5) En que: Σ 𝑒 λ = Sumatoria de las resistencias térmicas de las capas que conforman el elemento compuesto. 9 Aislación térmica – Determinación de coeficientes de transmisión térmica por el método de la cámara térmica.
  40. 40. 40 En los casos a estudiar no existen cámaras de aire10 por lo que el cálculo de la resistencia térmica total llega hasta la EC 5. 2.3 AISLACIÓN ACÚSTICA. La contaminación acústica es un tema que día tras día va tomando más importancia en la sociedad, esto debido a que puede provocar un impacto en las personas, que se traducen en bajo rendimiento, estrés, incluso pueden llegar a provocar un deterioro para la salud de la población. Por ello, las exigencias acústicas están orientadas a establecer estándares mínimos de habitabilidad, que sumados a correctos diseños, permitan a todas las viviendas, principalmente las más económicas, establecer niveles aceptables de confort acústico. 2.3.1. CONCEPTOS. A. ASPECTOS FÍSICOS DEL SONIDO. El sonido es un tipo de energía producida por las moléculas al estar en estado de vibración a una determinada intensidad, la cual genera zonas de expansión y de 10 Espacio que se deja en el interior de los muros y paredes de un edificio para que sirva de aislamiento
  41. 41. 41 compresión que afectan el medio en el que viajan (sólidos, líquidos, gases). Las ondas de sonido se propagan en todas las direcciones, llegando al oído que transmite las señales al cerebro, el cual las recibe y las traduce en información cerebral (música, voz, golpes, ruidos, etc.). Cuando un cuerpo está en estado vibratorio, produce en el medio elástico en el que se propaga una perturbación mecánica. Las partículas en vibración, no se desplazan sino que oscilan una distancia muy pequeña en torno a su posición de equilibrio. No así la energía sonora que se propaga con la perturbación pudiendo alcanzar grandes distancias. De aquí nace la deducción de que el sonido al necesitar un medio de propagación no se puede propagar en el vacío. La frecuencia es la principal característica de las ondas sonoras, esta está relacionada con el intervalo de tiempo que dura el ciclo de compresión y expansión. Mientras las ondas tengan una mayor frecuencia, menor será la duración de los ciclos (Figura 2). La unidad en la que se mide la frecuencia se llama Hertz11 [Hz]. 11 1 Hertz corresponde a un ciclo por segundo.
  42. 42. 42 Figura 2: Gráfico de la frecuencia ( f ) en el tiempo ( t ). Fuente: Manual de aplicación reglamentación acústica del MINVU. Otra característica de una onda de sonido es su amplitud12 , a mayor amplitud mayor es la energía, por lo tanto para el oído es un sonido más fuerte. La manera de medir la amplitud es por la unidad llamada decibel13 [db]. El db es una escala logarítmica y corresponde a la división en 120 rangos del tramo entre el límite audible y el umbral del dolor (Figura 3). 12 Es la máxima separación de la onda o vibración desde su punto de equilibrio 13 Unidad adimensional utilizada para expresar el logaritmo de la razón entre una cantidad medida y una cantidad de referencia. De esta manera, el decibel es utilizado para describir niveles de presión, potencia o intensidad sonora.
  43. 43. 43 Figura 3: Gráfico donde se muestra gráficamente la clasificación para los decibeles a diferentes frecuencias. Fuente: Manual de reglamentación acústica MINVU En el día a día nos encontramos frecuentemente con sonidos compuestos por varias frecuencias a la vez. Cuando estos sonidos son de molestia para las personas, se les denomina ruidos. Este es uno de los contaminantes principales para la salud humana en las ciudades, esta causa el estrés, mal dormir, irritabilidad, etc. Así el nivel de molestia dependerá de la frecuencia del ruido, su amplitud, la duración que tenga el ruido, la variación temporal y del ruido de fondo14 que tenga el lugar. La raza humana es capaz de escuchar una cantidad reducida de frecuencias. Estas frecuencias están en el rango de 20[Hz] y 20000[Hz], aproximadamente. El oído 14 es aquel ruido que prevalece en ausencia del ruido generado por la fuente fija a medir.
  44. 44. 44 humano permite el paso sin dificultad de las frecuencias medias, es decir, (50[Hz] y 60[db]), de esto nace la necesidad de crear una escala de medida que simule esta condición humana. Esta es la escala del db(A)15 . B. TRANSMISIÓN DE RUIDO AÉREO. El sonido transmitido por el aire se denomina ruido aéreo. Las compresiones o depresiones del aire tienen incidencia en los elementos constructivos que limitan un local produciendo vibraciones, transmitiendo sus deformaciones al aire del espacio adyacente, convirtiéndose así en una fuente productora de sonido. Las vías de transmisión pueden ser directas o indirectas, como se ilustra en la Figura 4. Figura 4: Transmisión del ruido a través del aire de un recinto (L1) a un recinto (L2). Fuente: Elaboración propia. 15 unidad de medida del ruido que toma en cuenta las diferencias de sensibilidad que el oído humano tiene para las distintas frecuencias dentro del campo auditivo.
  45. 45. 45 C. RUIDO DE IMPACTO. Los golpes o choques sobre superficies, en este caso superficies verticales, transmiten el ruido en forma de vibración. Esta vibración se transmite muy rápidamente a través de toda la estructura de la vivienda con muy pocas pérdidas de energía, ya que se transmite por un medio rígido y no hay oposición y puede afectar a toda la vivienda por transmisión indirecta (Figura 5). Figura 5: Transmisión del ruido indirectamente a través del muro por impacto. Fuente: Elaboracion propia.
  46. 46. 46 D. MEDICIÓN DE LA TRANSMISIÓN DE RUIDO AÉREO. En las normas Chilenas NCh 2785.Of 2003 y NCh 2786.Of 2003 esta detallado un método, diseñado para medir el aislamiento al ruido aéreo de un elemento o configuración horizontal o vertical. Se ubica en la habitación emisora, una fuente generadora de ruido, mientas que este es emitido se van registrando los datos, mediante un sonómetro, el nivel de presión sonora en la sala emisora y en la sala receptora Figura 6 Figura 6: Medición de la transmisión del ruido aéreo. Fuente: Elaboración propia. Además hay que registrar también el Tiempo de Reverberación en la sala de recepción, para mediante un cálculo simple, obtener la Absorción Acústica equivalente de la sala.
  47. 47. 47 Estas mediciones se realizan para todas las bandas de frecuencia, obteniéndose una tabla o gráfico de valores. Este gráfico se contrasta con una curva de referencia (ISO 717/1) y el valor de esta curva en 500 Hz corresponde al Índice de Reducción Acústica Aparente Ponderado. E. MEDICIÓN DEL RUIDO DE IMPACTO. Las normas ISO 140/6 e ISO 140/7 diseñaron el método para medir la transmisión de ruido de impacto de un elemento o configuración horizontal. Una máquina de impactos se ubica en cuatro posiciones sobre la configuración (entrepiso) que se desea ensayar. Con el sonómetro se procede a medir el nivel de ruido transmitido hacia la sala de recepción (Figura 7).
  48. 48. 48 Figura 7: Medición de la transmisión de los ruidos producidos por impacto. Fuente: Elaboración propia en base a manual de aplicación reglamentación acústica de la O.G.U.C. 2.3.2 REGLAMENTACIÓN ACÚSTICA. Este texto de reglamentación es una modificación de la O.G.U.C16 , el titulo 4 de la arquitectura y el capítulo 1 que habla de las condiciones de habitabilidad, en el artículo 4.1.6 se establece que las exigencias acústicas señaladas en ese artículo, solo serán aplicables a los elementos que dividan o separen unidades de vivienda, que sean parte de un edificio colectivo, o entre unidades de vivienda de edificación continua, es 16 Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones.
  49. 49. 49 decir, las casas pareadas, o bien entre las unidades de vivienda que estén contiguas a recintos no habitables. Como se mencionó en los alcances, en el presente proyecto solo se abordara los complejos verticales (muros), excluyendo así los elementos constructivos horizontales tales como pisos y rampas, cielos, etc. En el caso señalado anteriormente, las características que deberá cumplir son las siguientes: 1. Los elementos constructivos verticales o inclinados que sirvan de muros divisorios o medianeros, deberán tener un índice de reducción acústica mínima de 45dB(A), verificados según las condiciones del número 4. de este artículo. 2. La solución constructiva especificada para los elementos horizontales, verticales o inclinados deberá corresponder a alguna de las soluciones inscritas en el Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Aislamiento Acústico del Ministerio de Vivienda y Urbanismo.
  50. 50. 50 Se debe demostrar el cumplimiento de las exigencias de las disposiciones señaladas anteriormente, para la solución especificada, mediante una de las alternativas siguientes: 1. Informe de ensayos, este consiste especificar en detalle los materiales y la solución constructiva que conforma el elemento sometido a ensayo. Dicho informe deberá ser emitido por un laboratorio con inscripción vigente en el Registro Oficial de Laboratorios de Control de Calidad del Ministerio de Vivienda y Urbanismo. 2. Informe de inspección, este consiste en especificar en detalle los materiales y la solución constructiva que conforma el elemento sometido a inspección. Dicho informe deberá ser emitido por una entidad con inscripción vigente en el Registro de Consultores Sub especialidad Acústica o por un laboratorio con inscripción vigente en el Registro Oficial de Laboratorios de Control de Calidad de Construcción, ambos del Ministerio de Vivienda y Urbanismo. Las ventanas, puertas y estructura de techumbre, estarán exentas de cumplir con las exigencias acústicas señaladas en el presente informe, salvo cuando se trate de
  51. 51. 51 estructura de techumbre habitable, en cuyo caso las exigencias de este artículo se aplicarán sólo a los muros medianeros o divisorios que separen unidades de viviendas.
  52. 52. 52 CAPÍTULO 3. DESARROLLO. 3.1 CARACTERIZACIÓN DEL REVESTIMIENTO DE CERÁMICA LIQUIDA. 3.1.1 INTRODUCCIÓN. En el presente capítulo de este Proyecto de Titulo se abordara la historia del revestimiento extranjero elaborado por micro gránulos de cerámica liquida, su funcionamiento, se realizara una caracterización detallada de su método de aplicación abordando sus propiedades principales y se establecerán los costos asociados a la aplicación y mano de obra según el rendimiento de la pintura. 3.1.2 HISTORIA. El revestimiento de cerámica liquida, fue elaborada por la compañía Nissin- Sangyo para "Jaxa cosmode project" es una empresa aeroespacial japonesa la cual tenían una falencia, que era que la punta de los cohetes estaban aislados con unas placas de cerámicas, las cuales al pasar la atmósfera se partían y despegaban, a partir de eso crearon el revestimiento térmico el cual es una cerámica liquida que se aplica de una
  53. 53. 53 manera sencilla y con un previo primer se adapta y ajusta a la superficie que corresponda17 . 3.1.3 FUNCIONAMIENTO. El revestimiento de cerámica actúa como una barrera radiante, se entiende por barrera radiante a una capa de material reflectante instalada en una vivienda para redirigir el calor radiante que proviene del sol, la luz del sol (onda electromagnética) llega a la tierra a través de la atmósfera y del espacio exterior sin producir ningún calor, pero en el momento en que toca la superficie de un material como por ejemplo el tejado de una casa, se convierte en energía, de esta manera cuando hace calor la barrera radiante ayuda a boquear la entrada de energía del calor, e irradian al exterior el calor recibido como rayos infrarrojos lejanos, esto aumenta la efectividad del sistema instalado de aislación, lo que funciona como un complemento. Este fenómeno físico es posible en el revestimiento ya que posee micro esferas de cerámica huecas, lo que ayuda a que la radiación infrarroja se refleje y disipe, es decir, puede realizar una alta interceptación del calor y un aislamiento térmico posible. 17 (GAINA, 2014)
  54. 54. 54 Además, si el sistema es aplicado de manera correcta es posible reducir el gasto en calefacción y aire acondicionado, y mantener un ambiente de mayor confort en el interior de la vivienda. El revestimiento aislante de cerámica líquida, conformado por micro gránulos esféricos de cerámica, (micro gránulos de 10 micras y micro esferas huecas con un diámetro de 20 a 40 micras). Una vez seco cubre cualquier superficie uniformemente, forma una capa continua y sin empalmes, flexible y sin grietas (GAINA, 2014), como se explicó antes el fenómeno, por el cual funciona este revestimiento extranjero es el de reflexión, además del fenómeno, están las esferas huecas, es decir, tienen aire en su interior, bien se sabe que una cámara de aire es un buen aislante, por lo que también funcionaria por conducción en una mínima parte, siendo un aporte en su capacidad de aislación térmica. Revestimiento de cerámica líquida Funcionamiento Micro esferas huecas Refleja la radiación del sol Micro cámaras de aire Conducción fenómeno físico secundario Energía = calor Reflexión principal fenómeno físico Diagramas. 2: Explicación del funcionamiento del revestimiento de cerámica líquida. Fuente: Elaboración Aislamiento térmico posible
  55. 55. 55 3.1.4 PROPIEDADES Y ENSAYOS PARA CUMPLIR LA NORMATIVA CHILENA. PROPIEDADES. Todas las características que posee el revestimiento aislante, fueron proporcionadas por la empresa que la distribuye, alguna de esas características otorgadas por la empresa, han sido estudiadas en nuestro país por el IDIEM, confirmando que realmente las poseía, aquellas características estudiadas se detallaran a continuación, explicando sus ensayos y tabulando los resultados a los que se llegaron, para un posterior análisis. Las propiedades que supone la empresa que posee el revestimiento aislante de cerámica son:  Aislante térmico (frío/calor), refleja en un 94,6 % los rayos infrarrojos. (certificado de reflexión de rayos infrarrojos en Anexo 3 página 153).  Capacidad de impermeabilización y anti condensación.  Presenta resistencia al fuego, no propaga el fuego, incombustible una vez aplicado.  Adherencia sobre cualquier tipo de superficie, flexible.
  56. 56. 56  Posible capacidad de ser aislante acústico (disminuye de 8 a 10 dB el ruido percibido).  Elimina bacterias, hongos, mohos y olores debido a su capacidad foto catalítica. ( A.3 CERTIFICADOS EXTRANJEROS VALIDADOS EN SANTIAGO DE CHILE. En las páginas 152 y 158)  Acelera la producción de IONES negativos, beneficiosos para la salud.  Tiene una durabilidad de 15 años. ENSAYOS. A continuación se detallaran los ensayos que se realizaron al revestimiento en estudio, estos ensayos son para cumplir la normativa Chilena, entre las normativas que se cumplieron están la de retardo al fuego y la de conductividad térmica, los resultados obtenidos serán detallados en los párrafos siguientes.
  57. 57. 57 A. RETARDO AL FUEGO EN MADERA. GENERALIDADES. El revestimiento aislante posee certificación de la unidad de ensayos de la sección de Ingeniería contra incendios del Instituto del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales (IDIEM), este le proporciono un informe de ensayo sobre la capacidad de retardo al fuego que posee una muestra de revestimiento de cerámica liquida sobre madera tipo “MDF”, el ensayo se realizó en el Laboratorio de Comportamiento al Fuego ubicado en la calle Salomón Sack 840, en la comuna de Cerrillos. Los certificados otorgados por el IDIEM los cuales contienen las conclusiones y observaciones de los resultados de los ensayos se encuentran en el anexo (A.2.1 RETARDO AL FUEGO EN MADERA).
  58. 58. 58 RESULTADOS Y ANÁLISIS. A continuación se presenta los resultados del ensayo de retardo al fuego en la Tabla 4, del cual se pueden establecer los siguientes análisis: Tabla 4: Comparación de resultados de probetas con protección y probetas sin protección. Probetas con Revestimiento Probetas sin Revestimiento Unidad Número total de probetas ensayadas 10 5 N° Tipo de madera utilizada TIPO MDF Masa media del producto utilizado 12,1 - [g] Pérdida de masa18 promedio 31,1 130,7 [g] Desviación estándar de la pérdida de masa 5,0 59,5 [g] Índice de carbonización19 promedio 147.633 172.644 [𝑚𝑚3 ] Desviación estándar del índice de carbonización 33.132 78.605 [𝑚𝑚3 ] Fuente: Elaboración propia en base a tablas de resultados otorgados por el IDIEM. Para la realización del ensayo se utilizó la norma NCh 1974 Of 86 Prevención de Incendio en Edificios – Pinturas – Determinación del retardo al fuego. 18 Corresponde a la diferencia de masa de las probetas entre la masa inicial y la masa resultante, después del ensayo. 19 Corresponde a la multiplicación del largo máximo, ancho máximo y espesor máximo carbonizado, medidos a lo largo de las líneas de la longitud máxima y la anchura máxima del ataque.
  59. 59. 59 - De acuerdo a los resultados obtenidos y tabulados en la tabla ya mencionada, se puede ver que las probetas de tipo “MDF” tuvieron una pérdida de masa promedio de 31,1g para la probeta con protección y de un 130,7 g, para la probeta sin protección, esta gran diferencia de pérdida de masa promedio, exhibe la capacidad de la pintura para retardar el fuego sobre las probetas, para tener un respaldo de esta conclusión se estudia la desviación estándar de la pérdida de masa, esta es una medida de dispersión usada en estadística que nos dice cuánto tienden a alejarse los valores concretos del promedio en una distribución, en este caso la desviación de la probeta con protección de la pintura fue de 5 g, esto indica que la mayoría de las probetas estuvieron cerca del promedio y tuvieron un comportamiento similar frente al fuego, por otro lado la desviación de la probeta sin protección fue de 59,5 g, la cual es una desviación bastante grande y que muestra que las probetas no tuvieron un comportamiento regular frente al fuego, este resultado puede ser este ya que una de las probeta sin protección tuvo un comportamiento fuera del promedio con una pérdida de masa de 24,3 g, este valor influyo en el valor promedio, sin este valor la pérdida de masa promedio hubiera sido de 157,3 g. - De acuerdo a los resultados obtenidos y tabulados en la tabla ya mencionada, se puede ver que las probetas de tipo “MDF” tuvieron un índice de carbonización promedio de 147.633 𝑚𝑚3 para la probeta con protección y de un 172.644
  60. 60. 60 𝑚𝑚3 para la probeta sin protección, esta diferencia de índice de carbonización promedio, exhibe la capacidad de la pintura para retardar el fuego sobre las probetas, para tener un respaldo de esta conclusión se estudia la desviación estándar del índice de carbonización, esta es una medida de dispersión usada en estadística que nos dice cuánto tienden a alejarse los valores concretos del promedio en una distribución, en este caso la desviación de la probeta con protección de la pintura fue de 33.132 𝑚𝑚3 esto indica que la mayoría de las probetas estuvieron relativamente cerca del promedio y tuvieron un comportamiento similar frente al fuego, por otro lado la desviación de la probeta sin protección fue de 78.605 𝑚𝑚3 la cual es una desviación grande y que muestra que las probetas no tuvieron un comportamiento regular frente al fuego, este resultado puede ser este ya que una de las probeta sin protección tuvo un comportamiento fuera del promedio con un índice de carbonización promedio de 32.032 𝑚𝑚3 , este valor influyo en el valor promedio, sin este valor el índice de carbonización promedio de hubiera sido de 207.797 𝑚𝑚3 ,y ahí se hubiera mostrado con claridad la diferencia de los índices, por lo tanto hay que tener en cuenta esta probeta fuera de lo común para las conclusiones.
  61. 61. 61 B. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. GENERALIDADES. El revestimiento aislante posee certificación de la unidad de Calidad del Ambiente interior de la Sección Ingeniería contra Incendios del Instituto del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales (IDIEM) , este le proporcionó un informe de ensayo sobre el coeficiente de conductividad térmica aparente que posee una muestra de revestimiento de cerámica liquida sobre probetas , el ensayo se realizó en el Laboratorio de Comportamiento al Fuego ubicado en la calle Salomon Sack 840, en la comuna de Cerrillos. Los certificados otorgados por el IDIEM los cuales contienen las conclusiones y observaciones de los resultados de los ensayos se encuentran en el anexo A.2.2 CONDUCTIVIDAD TERMICA. en la página 142.
  62. 62. 62 RESULTADOS Y ANÁLISIS. A continuación se presentan los resultados del ensayo de conductividad térmica en la Tabla 5, de los cuales se pueden establecer los siguientes análisis: Tabla 5: Resultados obtenidos de conductividad térmica aparente en probetas de Yeso - Cartón con recubrimiento de la pintura de cerámica liquida y espesor promedio de 16 mm. Resultados obtenidos Unidades Densidad media aparente probeta20 694 𝐾𝑔 𝑚3 Humedad promedio probeta recepcionada 0,2 % del peso seco Humedad promedio probeta ensayada 0,3 % del peso seco Gradiente de temperatura a través del material 6,9 °C Temperatura media de las probetas 20,1 °C Temperatura ambiente 21,8 °C Flujo térmico durante el ensayo 237,0 𝑊 𝑚𝐾 Fecha de ensayo 19/06/2014 Conductividad térmica aparente 0,056 𝑊 𝑚𝐾 Fuente: Elaboración propia en base a tablas de resultados otorgados por el IDIEM. 20 Las probetas son de la materialidad llamada Yeso – Cartón St
  63. 63. 63 - De acuerdo a los resultados obtenidos y tabulados en la tabla ya mencionada, podemos ver que la conductividad térmica aparente es de 0,056 𝑊 𝑚𝐾 ; cercana a la del aserrín de madera con una conductividad térmica de 0,06 𝑊 𝑚𝐾 , y por sobre las lanas minerales, el poliuretano y el poliestireno que son los elementos de aislación que te utilizan en tabiquerías. Entonces la conductividad térmica no es la que hace a esta pintura un posible elemento de aislación en la industria de la construcción, si no, su capacidad de rechazar los rayos UV que emite el sol. - La conductividad térmica aparente mencionada, no es comparable al sistema que se estudiara en el capítulo siguiente que son en base a yeso-cartón y poliestireno, por lo que hay que indagar en otras propiedades de este revestimiento para que sea posible poder establecer una comparación.
  64. 64. 64 Revestimientodecerámicalíquida Ensayo Retardoalfuego Perdidademasaíndicedecarbonización PromedioDesviaciónestándar 130,7g31,1g59,5g5g ProtecciónMDF PromedioDesviaciónestándar 172,644𝑚𝑚3 147,6𝑚𝑚378,6𝑚𝑚333,13𝑚𝑚3 Diagramas.3:Resumendelensayoderetardoalfuegoenprobetasconysinrevestimiento.Fuente:Elaboraciónpropia. Es El Medimos Medimos Nosdaen Nosdaen NosdaenNosdaen Con ProtecciónMDF SinSinCon ProtecciónMDF Con ProtecciónMDF ConSinSin
  65. 65. 65 Conductividad térmica 0,056 𝑊 𝑚𝐾 Conductividad térmica similar al aserrín con 0,06 𝑊 𝑚𝐾 Conductividad no es el principal fenómeno físico que actúa en la propiedad de aislar Revestimiento de cerámica líquida Ensayo Diagramas. 4: Resumen del ensayo de conductividad térmica en probetas con revestimiento. Fuente: Elaboración propia. De El Nos da Esto significa Como conclusión
  66. 66. 66 3.1.5 APLICACIÓN. Para una correcta aplicación del revestimiento aislante de cerámica, hay 5 pasos indicados a continuación y serán enumerados para posteriormente detallarlos en el párrafo siguiente, estos pasos fueron establecidos en base a aplicaciones de pinturas plásticas. A) Preparación de la superficie. B) Aplicación del Primer21 o puente de adherencia. C) Preparación de la pintura aislante. D) Adición de agua a la mezcla. E) Aplicación del revestimiento. Ya enumerados y sabiendo cuales son los pasos que se necesitan para aplicar correctamente el revestimiento aislante, a continuación se detallaran para entender que hay que hay que hacer en casa paso. A. Preparación de la superficie. 21 También llamado como pintura base, aparejo o imprimante
  67. 67. 67 Antes de aplicar la pintura aislante, se deben reparar perforaciones, discontinuidades o desniveles, ya sea lijando (Figura 8) o rellenando las discontinuidades. El revestimiento de cerámica es de una terminación flexible, por lo cual, provee una ayuda a adaptarse a diferentes tipos de superficies, y por ello reflejara cualquier imperfección existente. Figura 8: Preparación de la superficie, raspado para nivelar y sacar sales. Fuente: Taringa manual como preparar superficies. Al tratar la superficie hay que lograr dejar libre de polvo, material suelto, oxido o cualquier impureza que pudiera dificultar la adherencia (Figura 9). Es muy importante que la superficie a pintar se encuentre limpia, seca, y libre de sustancias que impidan la adherencia de la pintura: por ejemplo grasas, aceites, pegamentos, salitre y otras. Éstas deben ser correctamente eliminadas antes de causar problemas.
  68. 68. 68 Figura 9: lavado de superficies para remover el polvo. Fuente: Taringa como preparar superficies. Otro enemigo de la pintura es el polvo; antes, durante y después de pintar. En este caso el polvo que se encuentra adherido a la superficie por el paso del tiempo o producto del lijado, debe ser completamente erradicado, de lo contrario afectaría al agarre de la pintura y a la suavidad del área pintada. Para la remoción de las irregularidades, se puede hacer de forma mecánica para finalmente, un lavado con agua a presión. B. Aplicación del Primer o puente de adherencia. Al obtener ya la superficie totalmente seca, se aplica el puente adherente que corresponda según el material que se quiere revestir (Figura 10). En general se debe usar sellador elástico para hormigón, imprimante epóxido para metales y un puente adherente
  69. 69. 69 simple en maderas y otros tipos de superficies. Para mayor seguridad el proveedor de la pintura recomendara y proporcionara el primer que corresponda según el criterio técnico de un asesor profesional. Figura 10: Se aplica el puente adherente. Fuente: Taringa como preparar superficies. C. Preparación de la pintura aislante. Para la preparación de la pintura, antes se debe verificar que la tineta de 18 litros esté completamente sellada y que esta no presente trizaduras o evidencias de alguna mala manipulación (Figura 11).
  70. 70. 70 Figura 11: Tineta de 18 litros en buenas condiciones. Fuente: Imágenes enviadas por el proveedor. Para una correcta manipulación de la tineta, se debe seguir los pasos que se nombran a continuación: A) Abrir la tineta cortando el sello que va por todo el perímetro de la tapa (Figura 12). Figura 12: Corte del sello que va por el perímetro. Fuente: Imágenes enviadas por el Proveedor.
  71. 71. 71 B) Al abrirlo se debe retirar la lámina de plástico interior. C) Agitar la mezcla con un taladro de bajas revoluciones22 (Figura 13) durante un tiempo de 3 a 5 minutos. Este paso es importante, ya que permite que las micro partículas de cerámica se mezclen con el sustrato líquido de forma uniforme. Al producirse una mezcla errónea provocara que el efecto final de la pintura se vea reducido muy significativamente. Figura 13: Mezcla con un taladro de bajas revolucione. Fuente: Imágenes enviadas por el proveedor. 22 Bajas revoluciones se refiere de 300 a 500 RPM
  72. 72. 72 D. Adición de agua a la mezcla. La adición de agua no es obligación, solo si fuera necesario debe agregarlo, para aumentar la trabajabilidad de la pintura según se requiera. Siempre hay que respetar los límites que se establecen en la Tabla 6 a continuación. Tabla 6: Límites máximos de agua por tineta según el método de aplicación de la pintura. Aplicación Cantidad máxima de agua [ litros / tineta ] Brocha 1,5 Rodillo 1,5 Pistola 3,0 Fuente: Elaboración propia en base a datos entregados por el proveedor. Las cantidades máximas tabuladas anteriormente deben, ya que al no respetarlas puede y se verán afectas las propiedades de la pintura una vez aplicada. Cuando se requiera revestir superficies de baja adherencia, se puede diluir más la mezcla a aplicar en la primera mano y compensar en la mezcla para la segunda mano. Siempre respetando el límite establecido en la tabla anterior. Por lo tanto para una mezcla óptima es necesario agregar el agua en la cantidad correcta según el método de aplicación.
  73. 73. 73 E. Aplicación del revestimiento. Se aplica la primera mano de la pintura aislante con brocha, rodillo o pistola, según se estime conveniente para cada proyecto. Cuando la primera capa de pintura se encuentra absolutamente seca, se podrá aplicar la según mano. El tiempo de espera variara de acuerdo a las condiciones climáticas, pero se recomienda un mínimo de 2 horas para asegurar su secado y que las partículas de cerámica queden correctamente alineadas y así formar la capa de microgránulos esféricos huecos. Figura 14: Microgránulos en proceso de alineación, mientras se seca la pintura. Fuente: Quimaser página de internet dedicada al estudio químico.
  74. 74. 74 3.1.6 COSTOS Y RENDIMIENTO. El costo de la implementación de este producto fue analizado por metro cuadrado, y será este el parámetro de análisis de los demás sistemas, para el análisis de los costos se utilizaron dos portales web 23 , además de referencias de constructoras como (Vhalkan construcción y remodelación inmobiliaria, 2014). Primero desglosaremos las actividades a realizar por el trabajador, estas son: - Preparación de la superficie del muro de albañilería, es decir, si presenta una serie de imperfecciones en forma de: fisuras, grietas, coqueras u oquedades, desconchados o impurezas, que impiden un correcto acabado y serán arregladas. - Aplicación del primer (Primera mano de pintura que funciona como imprimante). - Aplicación de la pintura. Caso 1: según valores de CYPE y agregando rendimiento separado en dos manos, este valor es entregado por el proveedor, el valor y el análisis de precio unitario por metro cuadrado quedaría como se muestra en la Figura 15. 23 (CYPE Ingenieros S.A., 2014) Y (ONDAC Portal de actividades y precios de la construcción , 2014)
  75. 75. 75 Figura 15: Análisis de precio unitario programa web con modificación de valor y rendimiento del producto en estudio. Fuente: Elaboración propia en base a CYPE ingenieros S.A. En la figura anterior se ve el análisis por 𝑚2 , el cual tiene un costo de material en conjunto de la mano de obra de $16.744,91 pesos chilenos.
  76. 76. 76 Caso 2: Análisis de precio unitario realizado en base al otro programa web de ONDAC24 se ve en la Figura 16. Figura 16: Análisis de precio unitario programa web con modificación de valor y rendimiento del producto en estudio. Fuente: Elaboración propia. 24 (ONDAC Portal de actividades y precios de la construcción , 2014) m² Pintura plástica sobre paramentos interiores. Descompuesto Ud Descomposición Rend. Precio unitario Precio partida uni Pintura Gaina 0,029 490000,00 13965,00 uni BROCHA HELA CERDA GRIS 5/8" X 5 PLANA (M_FR_05816) 0,010 3392,00 33,92 día PINTOR (M_ZA_00824) 0,030 21667,00 650,01 h Ayudante pintor. 0,213 2978,60 634,44 % Medios auxiliares 2,000 15283,37 305,67 % Leyes sociales 29,000 1284,45 372,49 % Costes indirectos 3,000 15961,53 478,85 Total: 16440,38 Pintura plástica con textura lisa, color blanco u otros colores, acabado mate, sobre paramentos horizontales y verticales interiores, que presentan moho, manchas de moho o humedad en su superficie, preparación del soporte con plaste de fraguado rápido , mano de fondo y dos manos de acabado (rendimiento: 0,4 l/m² cada mano).
  77. 77. 77 En la figura anterior se ve el análisis por 𝑚2 muy parecido al anterior ya que se uriliza la misma planilla pero se cambian los valores unitarios y los rendimientos; el cual tiene un costo de material en conjunto de la mano de obra de $16.440,38 pesos chilenos. Caso 3: Cotización entregada por la constructora “ (Vhalkan construcción y remodelación inmobiliaria, 2014)”, esto queda detallado de la siguiente manera: - Mano de obra: Se detalló el gasto de mano de obra incluyendo los materiales necesarios con un valor de $ 2.800 pesos Chilenos. - Pintura: Basándose en el rendimiento entregado por la empresa del producto, la constructora entrego un valor por m2 de $ 14.000 pesos Chilenos. Entregando un valor de instalación por 𝑚2 de $ 16.800 pesos Chilenos.
  78. 78. 78 Revestimiento de cerámica líquida Costo por metro cuadrado para cada caso Caso 1 Caso 2 Caso 3 Mano de obra Materiales Mano de obra Materiales Mano de obra Materiales $2.779,91 $13.965 $2.475,38 $13.965 $2.800 $14.000 $16.744,91 $16.440,38 $16.800 Costo por metro cuadrado PROMEDIO $ 16.662 Pesos Chilenos. + + + El Es en el Es en el Es en el Para ParaPara ParaParaPara Es de Es de Es de Es de Es de Es de Diagramas. 5: Resumen de los costos de los diferentes casos del revestimiento de cerámica líquida. Fuente: Elaboración propia.
  79. 79. 79 3.2 REVESTIMIENTO DE POLIESTIRENO Y YESO – CARTÓN. A continuación en el presente capitulo, se caracterizaran los productos tradicionales, con los cuales posteriormente se hará la comparación técnica – económica; estos productos se encuentran en el listado oficial de soluciones constructivas para aislamiento térmico vigente hasta el año 2014, en el cual se detallan las propiedades de cada solución aislante según la zona térmica y se encuentra una descripción de cada solución constructiva. Los revestimientos a estudiar son básicamente los mismos sistemas solo varia el distribuidor, son solo estas dos empresas, los que tienen sus productos en el listado oficial de soluciones térmicas del presente año, habiendo dejado claro esto se realizara una descripción técnica generalizada de los sistemas. Como en la mayoría de los revestimientos térmicos, estos funcionan a bases de capas de materiales con diferentes espesores, densidades, y conductividad térmica aparente. Estos revestimientos térmicos no poseen cámaras de aire, por el contrario se adhieren a la superficie que se desea aumentar su resistencia térmica total.
  80. 80. 80 Los materiales utilizados en estos revestimientos son el yeso – cartón y el poliestireno expandido, existen diversos espesores y densidades de estos materiales, por ende difieren también sus conductividades térmicas, los materiales normados en la NCh 853 están en la (Tabla 7). Tabla 7: Densidades de los materiales que se usan para construir los revestimientos tradicionales. MATERIAL DENSIDAD [ 𝐾𝑔 𝑚3 ] CONDUCTIVIDAD TÉRMICA [ 𝑊 𝑚𝐾 ] POLIESTIRENO 10 0,0430 15 0,0413 20 0,0384 30 0,0361 YESO - CARTÓN 650 0,24 700 0,26 870 0,31 Fuente: Elaboración propia en base a datos tabulados en la norma NCh 853 “tabla A.1 conductividad térmica de los materiales.
  81. 81. 81 En la tabla anterior se ven varios tipos de densidades pero la que se utiliza en el caso del poliestireno expandido es la de 15 𝐾𝑔 𝑚3 , con una conductividad de 0,0413 𝑊 𝑚𝐾 , y para el caso del yeso – cartón ST se utiliza una densidad de 650 𝐾𝑔 𝑚3 , con una conductividad de 0,0413 𝑊 𝑚𝐾 , cada proveedor tendrá una resistencia térmica total del sistema constructivo diferente según el tipo de placa de yeso – cartón que utilicen, ya sea ST, RH, RF. Principalmente este producto es usado en construcciones cuyos muros perimetrales sean de albañilería u hormigón armado, no obstante es apto para otras soluciones constructivas.
  82. 82. 82 3.2.1. FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AISLACION DE LA EMPRESA 1. El revestimiento de poliestireno y yeso –cartón básicamente funciona por sistema de capas, está compuesto por dos capas, una placa de yeso – cartón estándar de 10 mm de espesor, con poliestireno expandido de 15 𝐾𝑔 𝑚3 de densidad y de espesor variable, están unido entre sí mediante un proceso industrializado con un pegamento especial, está diseñado para aislar el intercambio de temperatura principalmente por fenómeno físico de conducción25 , las planchas con códigos 1.2.M.B2.1, 1.2.M.B2.2. de la Empresa 1 como se denominó en los alcances en la en la página 19, se presentan en dimensiones de 1.20 x 2.40 mt x 20 mm de espesor principalmente. El espesor de las placas de yeso – cartón utilizadas es de 10 mm; para cada región del país según nueva normativa se varía el espesor del poliestireno expandido pudiendo ser hasta 60 mm de espesor por ejemplo para Punta Arenas según lo establecido y exigido para cumplir con la normativa de aprovechamiento térmico para la región. Por tanto el espesor del poliestireno expandido podrá variar entre los 10 y 60 mm. 25 El calor es transferido entre dos sistemas a través del contacto directo de sus partículas, tendiendo a igualar la temperatura entre los diferentes cuerpos que se encuentren en contacto.
  83. 83. 83 La Empresa 1, tiene dos soluciones inscritas y aceptadas en el listado oficial, las cuales serán detalladas a continuación bajo el código, asignado en el listado oficial de soluciones térmicas. A. PRODUCTO CÓDIGO 1.2.M.B2.1 La solución está compuesta por un muro de albañilería de ladrillo Titán de Princesa de medida 29 x 14 x 7,1 cm, al cual se le adhiere el sistema en cuestión. El sistema se adhiere al muro con pegamento. El sistema se compone de una placa de yeso – cartón estándar de 10 mm de espesor, la cual lleva adherida una placa de poliestireno expandido de densidad 15 𝐾𝑔 𝑚3 y espesor variable, desde 10 hasta 60 mm (Figura 17), la variación de espesor depende de la exigencia según la zonificación, la cual se muestra a continuación en la Tabla 8; para efectos del estudio nos centraremos en la Z3 la cual es nuestra zona de estudio.
  84. 84. 84 Tabla 8: Resistencia térmica total por zona variando el espesor del material aislante para cumplir con la resistencia térmica mínima y la transmitancia térmica máxima. Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Rt 𝑚2 𝐾 𝑊 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 1,00 1,73 U 𝑊 𝑚2 𝐾 1,32 1,32 1,32 1,32 1,32 0,99 0,57 Espesor mm 10 10 10 10 10 20 50 Fuente: Elaboración propia en base a datos tabulados en el listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico. Figura 17: Detalle del muro con el producto código 1.2.M.B2.1. Fuente: Elaboración propia.
  85. 85. 85 B. PRODUCTO CÓDIGO 1.2.M.B2.2. La solución está compuesta por un muro de albañilería de ladrillo Titán de Princesa de medidas 29 x 14 x 7.1 cm, al cual se le adhiere el sistema de aislación. El sistema con la placa RH se adhiere al muro con pegamento, este se compone de una placa de yeso – cartón RH de 10mm de espesor, la cual lleva adherida una placa de poliestireno expandido de densidad 15kg/m³ y espesor variable según zona térmica, la cual se muestra a continuación en la Figura 18, la variación de espesor depende de la exigencia según la zonificación, la cual se muestra a continuación en la Tabla 9, para efectos del estudio nos centraremos en la Z3 ya que la RM está incluida en esta zona térmica. Tabla 9: Resistencia térmica total y transmitancia térmica por zona para 1.2.M.B2.2 variando el espesor del material aislante para cumplir con los mínimos y máximos. Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Rt 𝑚2 𝐾 𝑊 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,92 1,77 U 𝑊 𝑚2 𝐾 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,08 0,56 Espesor mm 10 10 10 10 10 15 50 Fuente: Elaboración propia en base a datos tabulados en el listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico.
  86. 86. 86 Figura 18: Detalle del muro con el producto código 1.2.M.B2.2. Fuente: Elaboración propia. En la tabla se puede apreciar que para cumplir con el mínimo establecido para la resistencia térmica total y con el máximo para la transmitancia térmica en el artículo 4.1.10 de la OGUC, al igual que la tabla del producto anterior, se aumenta el espesor del material aislante, en este caso es el poliestireno expandido, para efectos del estudio nos centraremos en la Z3 ya que la RM está incluida en esta zona térmica.
  87. 87. 87 3.2.2. FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AISLACION DE LA EMPRESA 2. Estos revestimientos básicamente funciona por sistema de capas, al igual que el sistema anteriormente detallado, está compuesto por dos capas, Placa de yeso – cartón estándar de 10 mm de espesor, con la diferencia que estos vienen con borde rebajado; y con poliestireno expandido de 15 𝐾𝑔 𝑚3 de densidad y de espesor variable, están unido entre sí mediante un proceso industrializado con un pegamento especial, está diseñado para aislar el intercambio de temperatura por fenómeno físico de conducción, las planchas de revestimiento se presentan en dimensiones de 1.20 x 2.40 mt y de espesor variable. El espesor de las placas de yeso – cartón ST utilizadas es de 10 mm y de las placas de yeso – cartón RH es de 12,5 mm. Para cada región del país según nueva normativa se varía el espesor del poliestireno expandido pudiendo ser hasta 60 mm de espesor por ejemplo para Punta Arenas según lo establecido y exigido para cumplir con la normativa de aprovechamiento térmico para la región. Por tanto el espesor del poliestireno expandido podrá variar entre los 10 y 60 mm, dependiendo del sustrato utilizado; hormigón armado o albañilería. La Empresa 2 tiene dos soluciones inscritas y aceptadas en el listado oficial, las cuales serán detalladas a continuación.
  88. 88. 88 A. PRODUCTO CÓDIGO 1.2.M.B2.4 En la cara interior del muro, en forma vertical, se aplica como revestimiento térmico el sistema de dimensiones 1,2 x 2,4 m, es una plancha compuesta por una placa de yeso cartón RH de 12,5 mm de espesor adherida a una plancha de poliestireno expandido de 15 𝐾𝑔 𝑚3 como se ve en la Figura 19, de espesor variable según Zona Térmica como se muestra en la Tabla 10. Las planchas van fijadas al muro a través de un pegamento. Este pegamento se dispuso sobre la plancha antes de pegar al muro, por el lado del poliestireno expandido. Tabla 10: Resistencia térmica total por zona variando el espesor del material aislante para cumplir con la resistencia térmica mínima y la transmitancia térmica máxima. Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Rt 𝑚2 𝐾 𝑊 0,766 0,766 0,766 0,766 0,766 1,00 1,977 U 𝑊 𝑚2 𝐾 1,305 1,305 1,305 1,305 1,305 1,00 0,506 Espesor mm 10 10 10 10 10 20 60 Fuente: Elaboración propia en base a datos tabulados en el listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico.
  89. 89. 89 Figura 19: Detalle del muro con el producto código 1.2.M.B2.4. Fuente: Elaboración propia.
  90. 90. 90 B. PRODUCTO CÓDIGO 1.2.M.B2.5. En la cara interior del muro, en forma vertical, se aplica como revestimiento de dimensiones por planchas de 1,2 x 2,4 m, es una plancha compuesta por una placa de yeso cartón ST 10 mm de espesor adherida a una plancha de poliestireno expandido de 15 𝐾𝑔 𝑚3 como se puede ver en la Figura 20, de espesor variable según Zona Térmica detallado en la Tabla 11. Las planchas van fijadas al muro a través de un pegamento. Este pegamento se dispuso sobre la plancha antes de pegar al muro, por el lado del poliestireno expandido. Tabla 11: Resistencia térmica total por zona variando el espesor del material aislante para cumplir con la resistencia térmica mínima y la transmitancia térmica máxima. Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Rt 𝑚2 𝐾 𝑊 0,760 0,760 0,760 0,760 0,760 1,00 1,970 U 𝑊 𝑚2 𝐾 1,316 1,316 1,316 1,316 1,316 1,00 0,507 Espesor mm 10 10 10 10 10 20 60 Fuente: Elaboración propia en base a datos tabulados en el listado oficial de soluciones constructivas para acondicionamiento térmico.
  91. 91. 91 En la tabla se puede apreciar que para cumplir con el mínimo establecido para la resistencia térmica total y con el máximo para la transmitancia térmica en el artículo 4.1.10 de la OGUC, al igual que la tabla anterior, se aumenta el espesor del material aislante, en este caso es el poliestireno expandido. Figura 20: Detalle de muro. Fuente: Elaboración propia.
  92. 92. 92 Revestimiento aislante de yeso – cartón y polliestireno Capas Yeso - cartón Poliestireno Densidad 15 𝐾𝑔 𝑚3 Espesor variable de 10 mm a 60 mm Dos tipos Estándar Hidrófugo Pegamento Placas de revestimiento 1,20 m x 2,40 m x espesor variable según poliestireno Funciona por De Hay La La Y Están unidos por Formando De Con De Y un Diagramas. 6: Explicación del funcionamiento del revestimiento de yeso - cartón con poliestireno . Fuente: Elaboración propia.
  93. 93. 93 3.2.3. MÉTODO DE APLICACIÓN DE LOS PRODUCTOS. Para una correcta aplicación de los revestimientos aislante, hay que seguir los 6 pasos que serán enumerados a continuación para posteriormente detallarlos en el párrafo siguiente. A) Preparación de la superficie. B) Replanteo y aplomado. C) Preparaciones previas. D) Montaje. E) Encuentro en ángulos internos. F) Resolución con las carpinterías. G) Terminaciones. Ya enumerados y sabiendo cuales son los pasos que se necesitan para aplicar correctamente el revestimiento aislante, a continuación se detallaran para entender que hay que hay que hacer en casa paso.
  94. 94. 94 A. Preparación de la superficie. En la superficie donde se instalará el revestimiento aislante deberá estar limpio, seco y libre de polvos. Se debe lavar la superficie con una solución de ácido muriático al 10% para contrarrestar los efectos del desmoldante. Luego se procede a limpiar la superficie y posteriormente lavar con agua. Se recomienda remover las rebarbas y rugosidades que pudiesen existir. Si es un muro pintado, se debe realizar un puntereado previo a la Aplicación del producto. B. Replanteo y aplomado. Es esta sin duda la etapa más importante de la instalación, se comenzará a definir el aplomado del revestimiento aislante y quedará definida la distancia en [cm] final que quedará entre el paramento del muro a revestir y el paramento del revestimiento aislante. Se comienza esta etapa trazando una línea auxiliar en el piso, la cual determinará el plano del paramento final del muro revestido con revestimiento aislante. La distancia (en cm) entre esta línea y el paramento del muro a revestir estará en función del espesor del revestimiento aislante instalado (según requerimiento térmico) y del espesor del pegamento (que dependerá exclusivamente del desaplome que presente el muro a revestir pero que como mínimo se considerará un espesor de 0,5 cm).
  95. 95. 95 Luego se procederá a “subir” el trazo inferior a la losa-cielo, estas auxiliares nos permitirán aplomar perfectamente el revestimiento térmico revestimiento aislante. Esta última operación, se repetirá en varios puntos a lo largo del muro a revestir, para asegurarnos que el espesor dejado y aplomado es el correcto. Como recomendación, el muro al cual se le instalara el revestimiento térmico debe tener un máximo de tolerancias de desaplome de 25 [mm] si presenta un desaplome mayor, este debe ser corregido con el pegamento. C. Preparaciones previas. A) Preparaciones de las planchas. Las planchas serán medidas, marcadas y cortadas, según sea la altura del muro de la vivienda a revestir. Se medirá la altura de piso a losa superior y se trasladara esta cota sobre la plancha de revestimiento, restándole 20 [mm]. Luego se trasladara la línea de
  96. 96. 96 corte, y se cortara con sierra circular o un serrucho de mano de dientes abiertos. El corte siempre se deberá hacer por el lado de la placa de yeso – cartón. Las placas de yeso – cartón siempre se deben montar con una separación del nivel de piso terminado como mínimo 10 [mm], para así evitar la posible absorción de humedad por capilaridad del suelo. B) Preparación del pegamento. El siguiente paso será preparar el pegamento, especialmente fabricado para adherir las planchas al muro a revestir. La preparación de este se realizara en una batea de las comúnmente utilizadas. Esta deberá ser totalmente impermeable y encontrarse totalmente limpia y libre de preparaciones anteriores. Primero se debe verter el agua en la batea y luego el pegamento, el cual viene en polvo, que deberá esparcirse siempre con las manos en forma de lluvia (espolvoreando con los dedos) y nunca todo el contenido del saco de una sola vez, para evitar la formación de grumos, el polvo del pegamento se debe verter hasta saturar el agua, respetando siempre la relación polvo/agua y luego se lo deja reposando durante 2 a 3 minutos y finalmente será batido y transformado en pasta.
  97. 97. 97 C) Colocación del pegamento a las planchas. El siguiente paso después de la preparación del pegamento, es la colocación de las “motas” de este. Estas motas se colocaran siempre del lado del poliestireno expandido, ya que esta es la cara que va hacia el muro. La distribución del pegamento será a lo largo y a lo ancho de las planchas distanciadas cada 40 [cm] en el sentido longitudinal y en el sentido transversal. Las mismas serán de aproximadamente 10 [cm] de diámetro (Figura 21) y de un espesor de 5[cm] aproximadamente, el espesor de este pegamento dependerá del desaplome del muro, como ya fue mencionado antes, si sobre pasa el máximo de desaplome deberá compensarse con centímetros extras de pegamento, el rendimiento del pegamento es de aproximadamente 10 motas por 𝑚2 de plancha.
  98. 98. 98 Figura 21: Distribución del pegamento en las planchas cada 40 cm de forma longitudinal y transversal, y de diámetro 10 cm. Fuente: Elaboración propia. D. Montajes. El siguiente paso es el proceso de montaje, el cual consiste simplemente, en tomar las planchas, con el pegamento ya distribuido y apoyarlas en la base inferior, utilizando como guía la línea auxiliar que, previamente se marcó cuando se realizó el replanteo, hay que recordar que las planchas deben estar separadas a 1 [cm] del nivel del piso, a modo de ayuda se sugiere colocar debajo tiras de planchas de yeso – cartón la cual mide 10 [mm], así se asegura respetar la separación. Ya presentada la plancha y apoyada se procede con cuidado y lentamente a ejercer presión hasta alinear la parte superior de la plancha con la línea auxiliar superior
  99. 99. 99 marcada anteriormente en el replanteo. El objetivo de aplicar presión es que las motas de pegamento se expandan y hagan u efecto de ventosa sobre el muro (Figura 22). Figura 22: Vista en detalle del revestimiento sobre el muro. Fuente: Elaboración propia E. Encuentros en ángulos internos. Cuando se llega a revestir las esquinas, tenemos un encuentro de planchas entre dos muros, lo que se debe hacer es solapar las planchas del revestimiento entre sí, a los efectos de no generar puentes térmicos en los espacios que pudiesen quedar entre las planchas (Figura 23).
  100. 100. 100 Figura 23: Solución de encuentros de ángulos entre dos muros. Fuente: Elaboración propia. F. Resolución con las carpinterías. Las uniones de la planchas de revestimiento térmico nunca deben ser coincidentes con las piernas de los marcos de puertas ni de ventanas, tanto en horizontal como en vertical. Las uniones se deben realizar en forma de “L” (Figura 24).
  101. 101. 101 Figura 24: Encuentro en "L" de las planchas en el vano de la ventana. Fuente: Elaboración propia. Cuando el espesor del revestimiento aplicado sobre un muro existente quede fuera del plano de la carpintería, se terminara en torno a la misma rellenando el espacio con tapas de placas de yeso – cartón pegadas al perímetro del revestimiento, y luego se rematara con un elemento de terminación, los esquineros metálicos, plásticos o con huincha con fleje metálico, para luego pintarse, la otra solución es rellenar con el pegamento con el cual se adhiere la plancha al muro, y posteriormente seguir el mismo procedimiento de aplicación del esquinero o huincha.
  102. 102. 102 Solución 1: Aplicación de Huincha de Fibra de vidrio con esquinero o huincha con fleje metálico. A) Pegado del revestimiento térmico al muro de albañilería Figura 25. B) Retape con Pegamento los espacios entre el muro y la placa Figura 26. C) Instalación de huincha de fibra de vidrio Figura 27. D) Retape de la huincha con el pegamento Figura 28. E) Instalación del esquinero metálico o la huincha con fleje metálico Figura 29. Figura 25: Pegado del revestimiento térmico al muro de albañilería. Fuente: Elaboración propia.
  103. 103. 103 Figura 26: Retape con Pegamento los espacios entre el muro y la placa. Fuente: Elaboración propia. Figura 27: Instalación de huincha de fibra de vidrio. Fuente: Elaboración propia.
  104. 104. 104 Figura 28: Retape de la huincha con el pegamento. Fuente: Elaboración propia. Figura 29: Instalación del esquinero metálico o la huincha con fleje metálico. Fuente: Elaboración propia.
  105. 105. 105 Solución 2: Aplicación de Placas de Yeso-cartón con esquinero o huincha con fleje metálico. A) Pegado del revestimiento térmico al muro de albañilería Figura 30. B) Retape con Pegamento los espacios entre el muro y la placa Figura 31. C) Aplicación del pegamento Figura 32. D) Pegado de la placa de yeso – cartón Figura 33. E) Instalación del esquinero metálico Figura 34. Figura 30: Pegado del revestimiento térmico al muro de albañilería. Fuente: Elaboración propia.
  106. 106. 106 Figura 31: Retape con Pegamento los espacios entre el muro y la placa. Fuente: Elaboración propia. Figura 32: Aplicación del pegamento. Fuente: Elaboración propia.
  107. 107. 107 Figura 33: Pegado de la placa de yeso – cartón. Fuente: Elaboración propia. Figura 34: Instalación del esquinero metálico. Fuente: Eaboración propia.

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