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INNOVACIONES EN VIDRIOS INTRODUCCIÓN 

El vidrio ha sido el principal material de cerramiento de vanos de edificios de muy diversa índole, facilitando por una serie de características inherentes a ese material. Los avances técnico de la industria del vidrio a partir de siglo XIX posibilitaron la fabricación de láminas de mayor tamaño, con mejores propiedades y a precios mucho más competitivos, permitiendo el desarrollo de una autentica arquitectura en vidrio. Los grandes invernaderos, las galerías urbanas cubiertas y las estaciones de ferrocarril, son el punto de partida de una arquitectura abstracta que juega con nuevos elementos: transparencia, brillo, etc. Sin embargo, la gran oportunidad del vidrio de mostrar todo su potencial constructivo no se ha podido dar hasta el siglo XX. Desde entonces la evolución técnica del vidrio ha sido imparable, logrando con un material, que, en principio, era frágil y sin cualidades aislantes, estructuras enteramente de vidrios y fachadas, con un muy buen nivel de aislamiento térmico y acústico e incluso con una alta resistencia la fuego.

 INNOVACIONES EN VIDRIOS

INNOVACIONES EN VIDRIOS OBJETIVOS Principal 

Conocer las nuevas tendencias en vidrios

Secundarios  

conocer un poco su historia. aprender que existen vidrios diferentes funcionalidades.

con

DEFINICIÓN El vidrio junto con el acero y el hormigón, es uno de los materiales más empleados en la construcción, siendo ya utilizado en épocas muy antiguas como los romano, como elemento de lujo en el cubrimiento de huecos de fachada.

Imagen (1)

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html El vidrio, por su gran versatilidad y cualidades únicas, es un material en continua evolución. Las capacidades de transformación y las infinitas posibilidades de uso hacen de él un elemento imprescindible en cualquier edificio, siendo, indiscutiblemente, el material más empleado para iluminar cualquier tipo de estancia. A las cualidades clásicas del vidrio, dureza, transparencia, etc. Hay que añadir otras que varían en función del material con el que lo combinemos, tales como el cromo.

Sus propiedades únicas lo han convertido en un material prácticamente imprescindible en la iluminación de interiores y su enorme versatilidad le ha permitido adaptarse a innumerables aplicaciones. Los sistemas que emplean el como soporte son incontables y disponen de las más diversas tipologías. Estas poseen un abanico de posibilidades y usos que van desde la iluminación, ocultación o aislamiento a otros más sofisticados como la retroproyección, el electrocromatísmo o fluorescencia.

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Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html

Ahora mencionaremos la innovación en vidrios, que se presentan para la actualidad, pero que están en discusión su uso en el mercado por que no están aún certificados.

-Componentes: De arriba abajo según la imagen, los componentes de sistema son:

INNOVACIÓN I.1-Sistema de vidrio doble calefactado -Definición: Se trata de un sistema de doble acristalamiento que posee una capa bajo emisiva conectada a la electricidad mediante unos electrodos colocados en los cantos de la pieza de vidrio. Mientras el vidrio permanece sin ser conectado, se comporta como cualquier sistema DVH (Doble Vidriado Hermético) con prestaciones de aislamiento térmico, debido a su capa baja emisiva. Cuando el sistema conecta, esa capa emisiva, compuesta por metales pulverizados, comienza a convertir la electricidad en calos. De esta manera el vidrio interior se calienta e irradia ese calor a la estancia, proporcionando mayor confort térmico.

Imagen (4)

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html 1. Vidrio radiante: es el que transmite el calor al interior de la estancia. 2. Electrodos y recubrimiento de calefacción: emite el calor transmitiéndolo al vidrio radiante. 3. Separador: cumple la misma función que en cualquier sistema de DVH, el separador genera una cámara de aire que será ocupada por un gas. 4. Vidrio exterior: de cualquier otra clase. -Aplicaciones: Dos son las posibilidades fundamentales de uso del sistema:

Imagen (3)

-uso confort (15 y 25°C): el vidrio quedaría a la misma temperatura que la estancia, eliminando la sensación de pared fría y evitando un mal estado de confort al situarse cerca del acristalamiento.  Página 3

 INNOVACIONES EN VIDRIOS -uso como calefacción (25 y 40°C): el sistema puede constituir por sí mismo, o con la ayuda de un sistema complementario, una eficiente forma de calentar el edificio o la estancia donde se coloca. Mediante la regulación de la temperatura con un termostato que puede ser centralizado para cada estancia combinando este sistema con cualquier otro, el usuario podrá mantener la habitación donde se encuentra a la temperatura adecuada al gusto. I.2-Vidrio laminado calefactado -Definición: se trata de un sistema basado en el tradicional vidrio laminado, donde se ha incorporado, en la capa de PVB, unos finos filamentos metálicos de resistencia que puede ser calentados eléctricamente. El pequeño diámetro de estos filamentos permite observar perfectamente tras el vidrio sin estovar. Los filamentos anteriormente mencionados, se distribuyen uniformemente por toda la superficie del vidrio con la finalidad de calentar por igual toda esta. También, es habitual colocar los hilos en grupos separados por varios centímetros.

Imagen (5)

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html La temperatura de la superficie quedara limitada a los 40°C por motivos de seguridad. -Componentes: 1. Vidrio laminado: es el encargado de dar soporte al sistema. 2. Grupos de filamentos: estos filamentos tienen un grosor mínimo aproximado de 0,005 mm y un máximo de 0,1 mm y se depositan en forma rectilínea u ondulada a una distancia entre sí de unos 3 a 10 mm. 3. línea colectora: a esta línea van a para todos filamentos de tal manera que quedan todos ellos conectados. Según modelo se puede sustituir esta pieza o colocarla al borde del vidrio.

Su finalidad de este tipo de vidrios es desempeñar la superficie de los mismos evitando condensaciones, humedades y mejorando la visión a través de ellos. La estética es su mayor ventaja frente a otros sistemas de calefacción. Es empleado generalmente como vidrio en interiores, puede ser usado en piscinas, invernaderos, acuarios, etc.

Imagen (6)

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 INNOVACIONES EN VIDRIOS Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html

La aplicación del sistema se reduce a hoteles, restaurantes o lugares de lujo, debido a su alto coste. -componentes: en la siguiente sección podemos observar partes del sistema.

I.3-Vidrio plano fluorescente

Figura (1) Imagen (7)

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html -definición: se trata de un sistema donde una mezcla de gases nobles queda encerada dentro de un doble acristalamiento. En la cara interna de ambos vidrios, generalmente templados, se deposita en una capa, en toda la superficie, de un conductor transparente que actúa como electro. El sistema puede ser realizado en infinidad de formas según diseño, dejando partes con luz y partes transparentes u opacas. Sus aplicaciones son únicamente decorativas, si dejamos a un lado su valor como elemento de iluminación. Es estéticamente muy apreciado y su sencillez y pureza de formas lo hacen muy atractivo para crear nuevos y diferentes ambientes.

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html Se colocaran bolas de vidrio en el interior con el fin de separar ambas piezas y generar ese espacio libre donde se encontraría el gas noble (xenón o Neón). La iluminación se producirá en aquellas zonas donde se deposite el serigrafiado fluorescente. Los laterales estarán flanqueados por una pieza de vidrio que mantendrá la estanqueidad y evitara la salida del gas. I.4-Sistemas de vidrio electrocrómico Se trata de un sistema, basado en el vidrio, en el cual pierde transparencia a medida que se aplica una corriente eléctrica. Es posible seleccionar el nivel de transparencia deseado y revertir el sistema para aclararlo hasta hacerlo completamente. Entre dos vidrios se introduce una capa de un material que reacciona químicamente al paso de la corriente eléctrica cambiando de color.  Página 5

 INNOVACIONES EN VIDRIOS Este proceso no se produce de manera instantánea, suele tardar alrededor de los 6 y 10min. El color obtenido por este proceso, es uniforme en toda su superficie y no presenta manchas o imperfecciones. La transmisión de luz que puede proporcionar el sistema puede variar de 5% al 8% en función de la posición en la que se encuentra. Es necesaria una instalación eléctrica que conecte al vidrio con el generador del edificio. Su consumo energético es muy bajo y no requiere la aplicación de energía para mantener el aspecto tintado, únicamente es necesaria para cambiar de un estado al otro.

Figura: (II)

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html En la figura puede observarse un DVH al que se le ha incorporado en una de sus hojas este tipo de sistema de oscurecimiento. I.5 vidrios con tecnología LED -definición Se trata de un vidrio equipado con LEDs en uno de sus lados. Estos LEDs le permiten iluminarse con deferentes tonalidades y cambiar, de esta manera, el ambiente de la estancia donde se coloque. Cuando se encuentre apagado presentara la transparencia propia del vidrio. Su aplicación puede realizarse tanto en interior como en exteriores. El tipo de luz, los colores y el diseño, son programables. El encendido y el control de la luz, unas ves instalado, se realizará mediante un sencillo control remoto.

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Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html -componentes: A continuación el esquema de los componentes del sistema de vidrio electrocrómico. Imagen (9)

Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html Los LEDs que estén situados en el canto, lanzan rayos de luz hacia una de las caras de  Página 6

 INNOVACIONES EN VIDRIOS la pieza de vidrio. Esta cara estaría serigrafiada, mediante un serigrafiado de puntos, siendo esta cualidad la que permitirá al sistema reflejar los rayos de luz emitidos por el LED y, de esta forma, generar el aspecto luminoso en toda la superficie. Las aplicaciones son múltiples. En bares, restaurantes, centros de ocio, oficinas, museos, estadios….

I.6-Vidrio de transparencia regulable Es un sistema que permite, mediante aplicación de carga eléctrica, regular la transparencia del vidrio en únicamente dos posiciones, encendido y apagado. En la primera el vidrio presenta una total transparencia, mientras que en la segunda material pasa a una apariencia translucida de color blanquecino.

-componentes El vidrio: se trata de un vidrio de alta transparencia. Re suele realizar en templado y por lo tanto, el corte se realizara previo a este proceso. El perfil: es perfil de aluminio es obligatorio en, al menos, una de sus caras. Es su interior se encontraran los LEDs y el cableado. LEDs: son la fuente emisora de luz Serigrafiado de puntos: permite reflejar la luz emitida por los LEDs. Silicona: debe ser especial para permitir el paso de los rayos de luz.

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Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html Empleando ese sistema podemos utilizar su superficie, en estado de apagado, para proyectar imágenes mediante el uso de un proyector externo.

Cableado: recorre la perfilería alimentando de energía los LEDs.

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Apagado. Imagen (12)

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 INNOVACIONES EN VIDRIOS Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html

La lámina se puede presentar en diversos tamaños

El sistema es adecuado como elemento de participación interior en oficinas o casa de elevado nivel de calidad. El espesor del conjunto superará los 11 mm y el tamaño mínimo que se suministra es 305 x 405 mm.

Su uso es altamente recomendable en excaparetes como reclamo publico

-Componentes

Imagen (14) Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html Vidrio de transparencia regulable con retroproyección:

Imagen (13) Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html Vidrio: puede ser de distintas cualidades, pudiendo incluir vidrio de seguridad, laminado o cualquier tipo de coloración.

El sistema de transparencia regulable, puede ser empleado como soporte imágenes retropoyectadas. Mientras el sistema permanece encendido el sistema el vidrio presenta la transparencia característica del material, cuando este se coloca en posición de apagado su traslucidez permite esa proyección.

Cristal líquido: se requerirá una instalación para suministrarle la electricidad. I.7- Retroproyección y multimedia El vidrio se puede emplear como soporte para proyectar imágenes. Son diversos los sistemas empleados para este tipo de usos, a continuación expondremos varios de ellos. Imagen (15)

Láminas de pantalla adhesivas Se trata de una lámina de que se adhiere al vidrio proporcionando una superficie adecuada donde poder proyectar las imágenes.

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Fuente: http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html I.8- Vidrio estructural -Definición:

 INNOVACIONES EN VIDRIOS Hasta ahora, todos los sistemas y tipologías del vidrio han sido sobre elementos sin más carga que la de soportar su propio peso, salvo, quizá, el contrapuente de vidrio de algunos sistemas de vidrio exterior anclado.

El laminado del tubo se realiza mediante la incorporación de láminas en la parte exterior del material, dividiéndose estas en dos mitades longitudinales. La configuración del tubo dividiría de esta manera:

En esta ocasión los sistemas que vamos a describir basan su función en la capacidad portante del material, haciéndolo sustentador o parte de la estructura.

1. Tubo de vidrio: tubo realizado con composición borasilítica. Es el encargado de soportar las cargas. 2. Lámina de PVB: colocada en dos mitades superior e inferior, sirve para mantener estabilidad en caso de rotura y evitar el desprendimiento de vidrio. 3. Tubo externo de proyección: al igual que la lámina, este último tubo, que será colocado en la cara exterior del conjunto sobre la lámina, será dividido en dos mitades, lo que permitirá una mayor facilidad de colocación, la creación de una junta de fabricación que permitirá disipar esfuerzos secundarios de flexión

Imagen (16) Fuente: http://www.glassfiles.com/library/article937.ht m

-Tipologías: Mencionaremos tres tipologías distintas de vidrio estructural: el vidrio tubular, los envolventes de vidrio y el vidrio armado mediante malla metálica.

. Imagen (17) Fuente: www.carcrislan.com

La estructura de vidrio tubular laminado El componente principal de esta estructura se trata de un tubo de borosilicato, en cuanto a su composición, y al laminado, en cuanto a su fabricación. Su composición le otorga grandes propiedades contra los agentes químicos, los choques térmicos y soporta cargas mecánicas con mayor facilidad.

El tubo ira fijado, en el caso de estructuras espaciales, a una pieza metaliza en cada extremo. Esta pieza, o placa base, concentrara todos los esfuerzos y lo transmitirá a otra parte de la estructura o al resto del edificio. -Características mecánicas:

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 INNOVACIONES EN VIDRIOS En cuanto a capacidad de carga el vidrio tubular soportara una carga axial de 4000

kg /cm

2

y no produce rotura hasta alcanzar

los 10000

kg /cm

2

en compresión.

El esfuerzo de compresión admitido, después de aplicar los coeficientes de seguridad necesarios, sería de 600

kg /cm 2

tracción se quedaría en los 70

y de

kg /cm 2 . La

forma tubular del material permite resistir cargas de compresión mil veces mayores que el mismo vidrio presentado en forma plana.

Imagen (18) Fuente: www.carcrislan.com Estructura envolvente de vidrio encolado Se trata de un sistema elaborado por el “Instituto de Estructuras y Diseño Estructural (ILEK)”, de la universidad de Stuttgart. Las piezas de vidrio encoladas entre sí, pretensadas químicamente y actuando como elemento estructural. Con este sistema se pueden realizar cúpulas de vidrio sin necesidad de recurrir a los elementos metálicos que dificultan la visión y produzcan gran impacto estético en lugares, como patios históricos, donde el efecto pueda ser negativo.  Página 10

Imagen (19) Fuente: www.carcrislan.com El pretensado químico que las hojas de vidrio presentan permite adelgazar el grosor de las misma proporcionando en menor peso propio a la estructura, permitiendo construir cubiertas muchos más delgadas. Para lograr el pretensado, se sumerge el vidrio en un baño de sales de potasio de tal forma que se produce un intercambio entre los iones de potasio y los iones de sodio presentes en el vidrio. Los iones de potasio son significativamente mayores y producen la pretensión del material. Esta forma de endurecer el vidrio es más eficaz que el templado ya que se puede realizar con vidrios de cualquier grosor. En caso de que se produzca una rotura el vidrio podrá soportar ciertas cargas, como el peso propio, ya que se romperá en trozos lo suficientemente grandes. Vidrio laminado armado Se trata de un vidrio laminado tradicional al que le han introducido un refuerzo metálico. Este refuerzo permite mantener la estabilidad del conjunto en caso de rotura y aumenta la resistencia a flexión del material. Las aplicaciones prácticas de este sistema se orientarán hacia vidrios transitables, debido a sus propiedades de elevada estabilidad

 INNOVACIONES EN VIDRIOS residual. Por ese mismo motivo será adecuado para peldaños de escaleras. En los ensayos, tras ser golpeada y dañada la pieza, el material siguió soportando cargas de 1kn (peso de una persona) durante 24 h. Las mallas pueden ser de diversos materiales lo que proporcionará cualidades algo diferentes, algunos ejemplos de materiales empleados son: mallas de acero inoxidable o fibras de carbono o vidrio.

Imagen (21) Fuente: http://www.glassfiles.com/library/article937.ht m

Simbología de la imagen 20 y 21: *: El sistema que tenga una casilla mercada con este símbolo podrá desempeñar perfectamente el uso correspondiente a la casilla marcada, siendo este una característica del sistema en todas sus modalidades **: El sistema es recomendable para dicho uso, es su uso principal o presenta buenas cualidades. Imagen (20)

! : El sistema no posee ese uso en todas sus cualidades, es decir, no es una característica intrínseca del conjunto. Sim embargo, dependiendo del vidrio empleado en la elaboración puede ser otorgable dicha características o uso.

GLOSARIO  Página 11

 INNOVACIONES EN VIDRIOS 1. Versatilidad: adaptable a diversos usos y funciones. 2. Amplia gama: gran variedad. 3. Vano: parte del muro. 4. Inherente: que por su naturaleza está unida a otro elemento. 5. Evolución técnica: cambios en la técnica que se emplea 6. Imprescindible: siempre es necesario. 7. Tipologías: termino referido a una clasificación por tipos. 8. Doble acristalamiento: sistema que usa dos a más capas de vidrio. 9. DVH: doble vidrio hermético. 10. Metales pulverizados: metales que han sido molidos hasta llegar a tener granos muy finos. 11. PVB: ligante plástico que se es usado para sellar vidrios, los cuales aporta cierta propiedades. 12. Serigrafía: procedimiento de impresión sobre muy variadas materias. 13. Apariencia traslucida: material que aparenta el paso de luz atraves de él. 14. Pretensado: elementos estructurales que están sometidos a un sistema de tenciones opuestos a las que deberán soportar. 15. Cerramiento: acción y efecto de cerrar.

RECOMENDACIONES Se recomienda conocer algunos puntos básicos del vidrio.

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Al igual que todos los materiales se recomienda saber sus propiedades del vidrio. La tipología también es indispensable.

CONCLUSIONES En definitiva, el vidrio se sitúa, en la actualidad, como material de vanguardia en el mundo de la construcción, siendo impensable un futuro de esta que no pase por la mejora y desarrollo del vidrio, sus sistemas y el incremento de sus aplicaciones.

BIBLIOGRAFÍA http://www.glassfiles.com/library/article937.ht m www.carcrislan.com http://www.glassfiles.com/library/article937.ht m http://ideasparaconstruir.com/n/457/usos-delvidrio-en-la-construccion.html