Capítulo 1

Sistemas constructivos para cerramientos

1. Introducción

Existen muchos tipos de fachadas en construcción, el más extendido quizá es el cerramiento o fachada a la capuchina, pero también es posible encontrarse con otros tipos, como son las fachadas con piezas prefabricadas de hormigón y vidrio o el sistema de fachadas transventiladas, novedoso sistema que se está imponiendo en el sector y que se trata en este manual.

Para poder estudiar adecuadamente este último sistema, hay que diferenciar correctamente los diferentes elementos constructivos que pueden componer una fachada, como son el cerramiento, el aislamiento, las estructuras y los elementos de estas que forman parte de la fachada, los revestimientos e instalaciones que existen o pueden coexistir.

Pero también hay que conocer los diferentes soportes que se pueden encontrar para instalar estos sistemas, cantos de los forjados, muros de ladrillo o citaras de ladrillos son los más usuales. El conocimiento de sus propiedades mecánicas y los requisitos de estabilidad y geometría son fundamentales para una posterior instalación del sistema de fachada transventilada.

A lo largo de este capítulo, se sentarán las bases para una correcta comprensión del sistema de fachadas transventiladas.

2. Nociones básicas de construcción

A lo largo de este apartado, se exponen a grandes rasgos los elementos constructivos que conforman una edificación y sus procesos constructivos más comunes, así como las unidades de obra que intervienen en el proceso constructivo de una fachada trasnventiladas tipo. A continuación, se exponen unas técnicas básicas de construcción que facilitarán el estudio de las fachadas transventiladas.

2.1. Estructuras

Las estructuras de un edificio son un conjunto de elementos resistentes, convenientemente construidos y unidos entre sí, cuya finalidad es transmitir convenientemente las cargas del edificio a la cimentación.

La cimentación es la parte de la estructura que está en contacto con el terreno y transmite a este las cargas, esfuerzos y solicitaciones de todo el conjunto arquitectónico. Las cimentaciones de un edificio en general están construidas de hormigón armado. Existen diferentes tipos de cimentación: las llamadas superficiales (cimentación de zapatas o de losa armada) y las profundas (mediante pilotes, muros pantallas, anclajes, etc.).

Actividades

1. Buscar fotografías y esquemas de cimentaciones por zapatas y por losas.

2. ¿Qué es un pilote?, ¿y un muro pantalla? Buscar información sobre las cimentaciones profundas tipo y fotografías o esquemas.

Según el tipo de material del que están construidas, existen diferentes tipos de estructuras:

1. Las estructuras de hormigón armado, que están construidas a base de hormigón y armaduras de acero.
2. Las estructuras metálicas, realizadas a base de perfiles metálicos.
3. También existen las llamadas estructuras mixtas, construidas a base de perfiles metálicos de acero y hormigón armado.

Las estructuras más utilizadas en la construcción de una edificación son las estructuras de hormigón armado, relegando los otros sistemas a construcción civil e industrial.

Las estructuras de un edificio están formadas en general por los siguientes elementos:

1. Pilares: elementos de sustentación de la estructura.
2. Forjados: elementos estructurales, generalmente horizontales, que transmiten las cargas a las vigas y pilares a las que están unidos. Forman la división estructural horizontal de cada edificio, es decir, son la parte estructural de cada planta de un edificio. Los materiales que los forman son principalmente hormigón y acero. Los forjados están formados principalmente por: nervios, piezas aligerantes y capa de compresión. Los nervios pueden ser prefabricados de hormigón armado (vigas o vigueta) o metálicos (perfiles metálicos). Las piezas aligerantes o bovedillas son aquellos elementos interpuestos entre los nervios. Pueden ser de distintos materiales, cerámicos, de hormigón, de poliestireno expandido, etc. Su función principal es la de aligerar el peso final del forjado y hacer de molde para los nervios y la capa de compresión.
3. Jácenas, zunchos, brochales: estos elementos estructurales son vigas cuya función es recibir el peso de los forjados, transmitiéndolos a los pilares, como es el caso de la jácena. Los zunchos son vigas que atan pilares o bordes de forjados. Los brochales son jácenas que reciben las cargas de un forjado, pero este las transmite a otra jácena. Todos estos elementos suelen ser de hormigón armado, es decir, de hormigón vertido in situ con una armadura de acero.

En función de la dirección de los nervios, se pueden distinguir los forjados en unidireccionales, es decir, los nervios van en una sola dirección, y bidireccionales, los nervios van en dos direcciones cruzándose los unos con los otros. Este último es el forjado llamado reticular o de retícula.

Las estructuras de hormigón armado se construyen mediante encofrados, que son estructuras auxiliares metálicas o de madera que hacen de molde a pilares, forjados y muros. El proceso constructivo se basa en el montaje del encofrado, la colocación de armaduras de acero y el vertido de hormigón.

Los forjados de estructuras metálicas, las vigas y jácenas, así como los pilares, están formados por perfiles estructurales de acero normalizados. Estos perfiles se definen con unas letras seguidas de unos números. Las letras definen el tipo de perfil y los números su altura en milímetros.

Ejemplo

IPN 180 es un perfil tipo IPN de 18 cm de altura. UPN 200 es un perfil tipo UPN de 20 cm de altura.

Los perfiles más usuales son los UPN, que forman una U, los HEB que forman una H, y los IPN, cuya sección es una I latina o doble T, aunque existe un catálogo variado de perfiles.

Actividades

3. Investigar los diferentes tipos de encofrados que existen en el mercado para la ejecución de muros, pilares, forjados, etc.

4. Buscar secciones y esquemas de un forjado bidireccional.

5. Dibujar o hacer un croquis de los diferentes tipos de perfiles metálicos estructurales: HEB, HEA, IPN, IPE, UPN, LD, L, etc.

2.2. Cerramientos

Se denominan cerramientos aquellos paramentos realizados con fábricas de bloque de hormigón, ladrillo, vidrio o bloques de cerámica aligerada, prefabricados o no, que aíslan al edificio del exterior, amortiguando las condiciones ambientales, acústicas y térmicas, proporcionando condiciones de confort en el interior del edificio. En general, los cerramientos son todos aquellos paramentos verticales dispuestos en todo el perímetro del edificio.

Existen muchos tipos de cerramientos, pudiéndose hacer diferentes clasificaciones:

1. Según el material del que estén compuestos: cerramientos de ladrillos, también llamados de fábrica de ladrillo (los más usuales en edificación), de bloques de hormigón, vidrios (tipo pavés o similar), etc.
2. Por ser los elementos que los conforman continuos (fábricas de ladrillos, bloques de hormigón, etc.) o discontinuos (pilares, vigas, frentes de forjados, etc.).
3. Por ser elementos de fábrica (ladrillos) o prefabricados (muros cortina, piezas prefabricadas de hormigón, fachadas ventiladas, etc.).

Uno de los cerramientos más usuales es el cerramiento a la capuchina, que está formado por una hoja exterior de ladrillo de ½ pie de espesor (12 cm), también llamado citara de ladrillo, un aislante adherido a la hoja exterior, una cámara de aire de unos 5 cm y un tabique interior de unos 7, 9 o 10 cm. El espesor total de este cerramiento es de aproximadamente 30 cm.

También se puede dar el caso de que haya cerramientos formados por fábricas de ladrillos que sean estructurales, es decir, que transmitan cargas y sustenten las plantas superiores. En este caso, estos cerramientos se denominan portantes.

Cerramiento de ladrillo citara (cerramiento continuo) en el que se distinguen los forjados y los pilares (elementos discontinuos)

2.3. Aislamientos

Los aislamientos son aquellos materiales utilizados en construcción que, dispuestos de una forma singular con otros elementos constructivos, permiten reducir las pérdidas energéticas que se producen en la edificación, en el caso de aislamientos térmicos o de no permitir la entrada o salida de ondas de sonido en el edificio o habitáculos de este. Según lo indicado anteriormente, se pueden distinguir los siguientes tipos de aislamiento:

1. Aislamientos térmicos.
2. Aislamientos acústicos.
3. Aislamientos térmicos y acústicos. Las propiedades de estos materiales permiten a la vez no transmitir el calor y las ondas de sonido.

Estos materiales se presentan fundamentalmente en formatos de planchas y láminas o también en producto proyectado, tal como se verá a continuación.

Los aislamientos térmicos son materiales con baja conductividad térmica, es decir, que conducen muy mal el calor. En general, los materiales más utilizados como aislamientos térmicos en construcción son el poliuretano, la fibra de vidrio, la lana de roca y el poliestireno expandido o extrusionado, entre otros. Se pueden presentar en formatos de planchas rígidas, paneles o proyectados, como puede ser el poliuretano. La lana de roca y de vidrio, además de utilizarse como aislamiento térmico, tienen un buen comportamiento para insonorizar.

Actividades

6. ¿Qué es un puente térmico? Indicar algunos ejemplos.

7. ¿Cómo se representa un cerramiento en un esquema o plano? Dibujarlo.

8. Buscar esquemas de un cerramiento a la capuchina.

El espesor del aislamiento térmico será en función de la capacidad de aislar que se necesite, siendo los espesores normales 30, 40 o 50 mm.

Estos aislamientos se suelen colocar en la parte interior del cerramiento, en fachadas de ladrillos tradicionales, o también en la cara exterior, como puede ser el caso de fachadas transventiladas (también llamadas ventiladas), pero también se pueden encontrar sobre los forjados de planta o de cubierta, así como en faldones de terrazas y cubiertas, según el elemento exterior que se quiera aislar.

Rollo de lana de vidrio

Colocación en cara interior de cerramiento de placas de lana de roca

Un aislante muy utilizado es el poliuretano proyectado, que tiene un coeficiente de conductividad del calor muy bajo. Normalmente, se proyecta en espesores de 30 o 50 mm y en densidades de 35 o 50 kg/m², teniendo en esta última densidad propiedades impermeabilizantes.

La espuma de poliuretano tiene la ventaja de que se adhiere fácilmente a cualquier superficie y, por su facilidad de aplicación, está muy extendida. Por el contrario, hay que tener un control adecuado del espesor que se está proyectando.

Los rayos ultravioletas del sol (UV) hacen que se disgregue fácilmente la espuma con el paso del tiempo, por lo que su empleo será siempre alejado de los rayos del sol.

La lana de roca y la lana de vidrio, cuando se humedecen, suelen perder sus propiedades aislantes, por lo que este tipo de aislamiento solo es recomendable en el interior del edificio.

Estos aislamientos se suelen colocar en la parte interior del cerramiento, en fachadas de ladrillo tradicionales, y en la cara exterior, como puede ser el caso de fachadas ventiladas, pero también se pueden encontrar sobre los forjados de planta o de cubierta, así como en faldones de terrazas y cubiertas, según el elemento exterior que se quiera aislar.

Espuma de poliuretano sobre parte exterior de un cerramiento de fachada sobre el que se va a instalar posteriormente un sistema de fachada ventilada.

Se puede dar el caso de existir dos cerramientos en un sistema de fachada ventilada, un aislamiento interior colocado en una tabiquería seca de cartónyeso y en el exterior de poliuretano proyectado, tal como se observa en la imagen anterior.

2.4. Revestimientos

Los revestimientos de una construcción se pueden definir como todo elemento superficial que, aplicado sobre la cara de otro elemento constructivo, normalmente una pared de ladrillo, mejora su aspecto estético y otras propiedades como la impermeabilización, conductividad térmica, facilidad de limpieza, etc., de dicho paramento.

Los revestimientos, según su localización, pueden ser interiores o exteriores, es decir, expuestos a los agentes atmosféricos. Los revestimientos a los que se referirá en este manual serán siempre revestimientos exteriores.

Por lo todo lo anteriormente dicho, los revestimientos tienen básicamente unas funciones de protección de las condiciones atmosféricas exteriores (sol, lluvia, viento, etc.) y de decoración de las fábricas y los cerramientos exteriores de un edificio.

A continuación, se distinguen dos tipos de revestimientos.

Revestimientos continuos

Están compuestos por una o varias capas de protección, de pasta de distintos materiales, preparados in situ y aplicados directamente sobre el paramento (normalmente de ladrillo), que se hace sólido por fraguado, hidratación, evaporación o polimerización, según el aglomerante utilizado (enfoscados de cementos, enlucidos de yesos, revocos, monocapas, etc.). Por lo general, tienen un espesor de entre 1 y 3 cm como máximo.

A la izquierda: enfoscado de cemento; a la derecha: revestimiento monocapa sobre pared de ladrillo.

Actividades

9. Investigar qué es un enfoscado de cemento y un revoco o revestimiento monocapa.

10. ¿Es indicado para exterior el enlucido de yeso?, ¿por qué?

Revestimientos discontinuos

Son aquellos revestimientos, normalmente prefabricados o piedras naturales, que se fijan al paramento o cerramiento de ladrillo. Alicatados, aplacados y chapados son algunos ejemplos de este tipo de revestimientos.

Ejemplo de fachada con revestimiento discontinuo, aplacado de piedra natural. Parte superior de fachada realizada con ladrillo cara vista

También se pueden encontrar fachadas realizadas mediante fábricas de ladrillo de cara vista. Este tipo de cerramiento no necesita de revestimiento, ya que cumple por sí solo la función de este, es decir, decorativa, impermeabilizante, etc.

Una fachada transventilada hace las funciones de un revestimiento exterior discontinuo, normalmente de piezas de cerámica o piedra natural.

2.5. Instalaciones en fachada

En una edificación, existen muchas instalaciones que proporcionan los servicios en cada estancia o vivienda. Estas instalaciones son las de electricidad, que distribuyen el suministro eléctrico, las de fontanería, que abastecen de agua, y las de telecomunicaciones, que dan puntos de servicios de redes inalámbricas, teléfono, TV o radio. Estas instalaciones, incluidas las de saneamiento, discurren generalmente por el interior de la edificación, pero hay algunas instalaciones de las descritas o de otro tipo que sí pueden discurrir por la fachada, como pueden ser:

1. Gas: tuberías y conducciones de gas natural o ciudad que aprovechan las fachadas exteriores y patios para estar ventiladas, ya que las tuberías de gas deben discurrir por elementos y conductos con ventilación.
2. Saneamiento: algunos bajantes de recogidas de aguas pluviales pueden discurrir por la fachada.
   Nota: es muy usual que estos tipos de instalaciones discurran ocultas entre el cerramiento y la fachada ventilada.
   

   Ejemplo de instalaciones de saneamiento (bajante) y tuberías de la instalación de gas, debajo de una fachada transventilada

Actividades

11. ¿Qué es un bajante?, ¿de qué material suelen ser los bajantes?

1. Contribución solar ACS y fotovoltaica: hay paneles solares para la contribución solar de agua caliente sanitaria (ACS) o fotovoltaica que se instalan en fachadas.
2. Alumbrado exterior: la instalación de alumbrado exterior, en el caso de que discurra la iluminación por la fachada, farolas, apliques, etc.
3. Porteros electrónicos o videoporteros.
4. Instalación eléctrica urbana de media o baja tensión: puede llegar a suceder que exista una instalación eléctrica urbana que no discurra enterrada. En ese caso, suele discurrir por la fachada de los edificios, generalmente entre la planta baja y la primera.
5. Instalaciones de domótica y vigilancia: cámaras de TV, sensores de temperatura, detectores de presencia, etc.
6. Huecos o instalaciones de ventilación que recogen o expulsan aire a la fachada: para este tipo de instalaciones, se suelen colocar piezas especiales para que se pueda ventilar la instalación correctamente.
   

   Ejemplo de instalación de ventilación en fachada ventilada

Además de las instalaciones de fachadas antes nombradas, hay que tener en cuenta otros elementos de una fachada que están presentes e inciden en la continuidad de la misma, como son: ventanas, puertas, cornisas, elementos de seguridad como cierres de locales comerciales y escaparates, rejas, barandillas, celosías, mamparas, etc. Todas estas instalaciones y cualquier otra que incida en la fachada se deberán tener en cuenta a la hora de diseñar, replantear y montar una fachada transventilada.

2.6. Solicitaciones mecánicas

Las solicitaciones mecánicas son las reacciones internas que se producen en una sección de un material sólido como consecuencia de las fuerzas externas aplicadas sobre dicha sección.

Antes de seguir explicando qué tipo de solicitaciones mecánicas pueden existir en una sección, hay que entender bien las principales propiedades mecánicas de un material de construcción, como pueden ser el hormigón, el acero o los dos unidos como hormigón armado. Estas propiedades son las siguientes:

1. Resistencia a compresión: comportamiento del material cuando dos fuerzas tienden a comprimirlo. La resistencia a compresión indica la fuerza máxima que soporta una sección de material antes de romperse.
2. Resistencia a tracción: comportamiento de un material cuando dos fuerzas tienden a estirarlo. La resistencia a la tracción indica la fuerza máxima que puede soportar un material de una determinada sección.

Izquierda: esquema de esfuerzos a compresión en una sección; derecha: esquema de esfuerzo a tracción en una sección

Actividades

12. Investigar cuál es la resistencia a compresión del hormigón. Buscar también la del acero según los tipos de materiales.

1. Resistencia a flexión: resistencia a la deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección de la deformación y de la fuerza aplicada, perpendicular a su eje longitudinal. Una característica de una pieza o sección sometida a flexión es la presencia de una superficie de puntos llamada fibra neutra (imaginaria). En dicha línea, no se producen esfuerzos, pero, en la parte superior e inferior, se producen solicitaciones de tracción y compresión respectivamente o viceversa en función del tipo de pieza y situación. El esfuerzo que provoca la flexión en los apoyos (cuando estos no están articulados) se denomina momento flector.

Izquierda: esquema de esfuerzos y deformación a flexión en una sección; derecha: esquema de esfuerzo a corte o cortante en una sección.

1. Resistencia a cortante: resistencia que opone una sección de material al corte o cizallamiento, cuando se produce una deformación por flexión.

Como consecuencia de los esfuerzos a los que se solicita una pieza o sección, las direcciones de las fuerzas, las magnitudes y los sentidos, se pueden distinguir los siguientes tipos de solicitaciones mecánicas en dichas piezas:

1. Solicitación Fuerza Normal o Axil (N): componente de la fuerza perpendicular a la sección. Dependiendo del sentido de la fuerza, puede ser una fuerza normal a compresión o a tracción. Estas fuerzas se miden en newton (N).
2. Solicitación Fuerza Cortante (Q): componente de la fuerza en dirección no paralela a la línea neutra. Se mide en newton (N).
3. Solicitación Momento Flector (M): componente de la fuerza que torsiona el apoyo. Se mide en newton por metro (N/m).

Actividades

13. ¿Cuántos kilogramos es un Newton?

14. ¿Qué pasa cuando se supera el límite de resistencia a tracción en un material pétreo?, ¿y si el material es metálico?

Aplicación práctica

Una obra en que se va a instalar una fachada transventilada, esta, se encuentra en fase de montaje de dicha fachada. La empresa con la que usted trabaja ha recibido los planos de montaje de la fachada transventilada. Antes de proceder al replanteo y montaje, ¿qué instalaciones principales deberá comprobar y que pueden discurrir sobre la fachada?

SOLUCIÓN

Las instalaciones que pueden discurrir en la fachada y que, por lo tanto, hay que comprobar en los trabajos previos son las siguientes:

1. Instalación de electricidad.
2. Instalaciones de saneamiento.
3. Instalaciones de gas natural o ciudad.
4. Instalaciones de domótica o video-vigilancia.
5. Instalaciones solares.
6. Instalaciones de ventilación.
7. Porteros y videoporteros electrónicos.

3. Soportes

La instalación de un sistema de fachada transventilada se realiza sobre uno o varios soportes. Estos soportes pueden ser muy distintos y pueden influir en el montaje de una fachada transventilada, de ahí la importancia de conocerlos adecuadamente. A continuación, se exponen los principales soportes que es posible encontrarse, el material del que están construidos o fabricados, así como las características y requisitos necesarios para una correcta instalación de fachada transventilada.

3.1. Principales tipos: cantos forjados, cerramientos portantes, estructuras metálicas y otros

Principalmente, se encuentran soportes de cerramiento de ladrillo alrededor de todo el perímetro de la fachada, tipo citara de ladrillo (¹/₂ pie de espesor). Este tipo de soporte para fachada transventilada, dependiendo del sistema, se podrá utilizar para unos tipos de anclajes estructurales o no. Como se ha comentado, existen cerramientos portantes que se pueden utilizar como soporte. Los cerramientos portantes se distinguen por ser siempre fábricas de ladrillo de 1 pie de espesor (30 cm) como mínimo y están ejecutados con ladrillos perforados o macizos. Este último soporte, al ser portante, es decir, que transmite cargas, se podrá utilizar como soporte estructural para el sistema de fachadas ventiladas.

Otro soporte muy importante a tener en cuenta en un cerramiento de citara de ladrillo son los cantos de los forjados, es decir, el grosor del forjado, cuya superficie es exterior. Normalmente, los cantos de los forjados son de 30 cm, aunque los hay de anchura mayor (35 o 40 cm) e incluso forjados de espesores menores (20 o 25 cm), en el caso de losas armadas. Este tipo de soporte es muy importante, ya que se encontrará frecuentemente y su utilización será frecuente. Muchas veces los cantos de los forjados, así como los pilares, no quedan vistos a la hora de montar una fachada transventilada, ya que puede ser que hayan sido emparchados con ladrillo.

Actividades

15. ¿Qué es un emparchado de ladrillo sobre un pilar o canto de forjado?

Las estructuras metálicas se pueden usar como soportes al igual que las estructuras de hormigón armado, simplemente los cantos de los forjados serán metálicos en vez de hormigón, es decir vigas metálicas. Las vigas, jácenas y pilares son perfiles normalizados estructurales.

Izquierda: cerramiento de ladrillo donde se marcan el canto del forjado y el pilar de una estructura de hormigón. Derecha: estructura metálica donde se distinguen los pilares y las vigas metálicas.

Aplicación práctica

En un edificio de más de 30 años, la fachada está construida a base de cerramientos de citara de ladrillo revestido con un enfoscado de cemento y la estructura portante es de hormigón armado. Carece de aislamiento térmico. Se pretende instalar una fachada transventilada para mejorar la habitabilidad del edificio, así como su estética exterior. ¿Se puede realizar dicha obra? En caso afirmativo, ¿qué soportes utilizaría para el anclaje?

SOLUCIÓN

Sí, se puede realizar dicha instalación. El hecho de que la obra no sea de nueva construcción no impide la instalación de una fachada transventilada. Los soportes deben estar en condiciones adecuadas.

Los soportes a utilizar serán principalmente los cantos de los forjados, aunque, dependiendo del sistema de instalación, se podrá utilizar también el cerramiento de ladrillo enfoscado.

3.2. Materiales: ladrillo, hormigón, metálicos y otros

Hay que distinguir adecuadamente los materiales del que están compuestos los soportes, ya que, en función de dichos materiales, las fijaciones a estos serán diferentes:

1. El ladrillo es una pieza de construcción, generalmente cerámica y con forma octaédrica, cuyas dimensiones permiten que se pueda colocar con una sola mano por parte de un operario. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas en general. Estas fábricas pueden ser de tabiques, citaras, muros de 1 pie, muros de 1 ½, citaras de ladrillos vistos. Los ladrillos tipo existentes en el mercado, entre otros, son: ladrillos huecos simples, de 2, 3, 4 o 5 cm de espesor, ladrillos huecos dobles, de 5, 7, 9 cm de espesor, ladrillos perforados, ladrillos macizos y vistos a una o dos caras. El ladrillo tiene buena resistencia a la compresión, aunque no tan buena como el hormigón.
2. Bloques cerámicos: bloques de dimensiones 30 × 25 × 20 o aproximadas que se utilizan para cerramientos de fachada.
3. Bloques de hormigón: bloques de dimensiones 30 × 25 × 20 o aproximadas que conforman una fábrica que puede ser portante o no en función de si van rellenos de hormigón.
4. El hormigón es un material estructural muy utilizado en construcción. Es una mezcla de áridos gruesos, arena, agua y cemento. Tiene una gran resistencia a la compresión, aunque no a la tracción ni la flexión. Es por ello que se combina con armaduras de acero para darle unas muy buenas características mecánicas a la tracción y a la flexión. Esta utilización del hormigón reforzado con barras y mallas de acero dispuestas convenientemente se llama hormigón armado.
5. El acero es la denominación de una aleación entre el hierro y una cantidad pequeña, entre 0,1 y 2%, de carbono. El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono mejora las características, proporcionándole mayor ductilidad y maleabilidad. Los diferentes tipos de acero que se pueden encontrar en construcción son los siguientes: acero laminado, el que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados (IPN, HEB, UPN, etc.) y acero corrugado, un acero laminado de diámetros entre 4 y 32 mm con corrugas, utilizado en el hormigón armado.

Recuerde

El hormigón armado es un hormigón reforzado con barras y mallas de acero corrugado.

3.3. Pilares, vigas, etc.

Los pilares son aquellos soportes que sustentan el entramado estructural y son portantes, es decir, reciben y soportan cagas que transmiten a otros elementos estructurales. Las vigas son aquellos elementos que reciben las cargas de los forjados o cierran o atan a estos. Los pilares y las vigas estructurales son los principales soportes que se van a utilizar para anclar una fachada transventilada. Se pueden encontrar de hormigón armado o metálico en función del tipo de estructura. Los pilares de hormigón armado suelen ser de sección de 30 × 30 cm, aunque, en edificios altos, pueden aumentar considerablemente en las plantas bajas en módulos de 5 cm. La cara más pequeña de un pilar de hormigón es de 25 cm, siendo su otra cara en este caso superior a 40 cm. Las vigas no suelen tener un canto menor de 25 cm. En el caso de que las vigas estén embebidas en el forjado, se llamaran jácenas, zunchos o brochal, en función de si reciben o no las cargas de las viguetas. En estos casos, el canto suele ser igual al canto del forjado, no menor de 30 cm. En el caso de que las vigas sean de canto mayor que el forjado, se llamarán vigas de cuelgue, pudiendo tener el cuelgue hacia abajo o hacia arriba.

Estructuras donde se diferencian pilares, vigas, pantallas, vigas de cuelgue, etc.

Sabía que...

A un forjado sin vigas de cuelgue se le denomina forjado plano o con vigas planas.

Actividades

16. Realizar la siguiente labor de investigación: para anclar una fachada transventilada a un soporte de hormigón, ¿con que se podría realizar?, ¿y en el caso de que sea metálico?

Los pilares y vigas de hormigón armado llevan unas armaduras de acero corrugado en el interior recubiertas al menos por 3 cm de hormigón. La forma geométrica que tienen las armaduras es igual que la de las vigas o pilares, es decir, cuadradas o rectangulares.

Cuando en la sección de un pilar una dimensión es mucho mayor que la otra, se denomina pantalla.

Ejemplo

Pantallas de 30 × 150 cm y de 30 × 200 cm.

Intuir por dónde pueden discurrir las armaduras en un pilar o viga puede ayudar a la hora de realizar un anclaje de una fachada ventilada, ya que es más dificultoso anclar sobre la parte que lleva armadura que sobre la que no lleva.

Los anclajes de las vigas de estructuras, al ser metálicas, se realizan mediante soldaduras eléctricas de arco.

3.4. Características

Según lo descrito anteriormente, el soporte es un elemento sustentante que sirve de base o de apoyo para la colocación de una fachada transventilada.

Las características que deben tener los soportes son las siguientes:

1. Rígidos: capacidad de un objeto sólido o elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones o desplazamientos.
2. Resistentes: deben soportar las cargas a las que se van a ver sometidos por el apoyo de la fachada.
3. Duros y tenaces: no se deben romper o disgregar fácilmente. El acero y el hormigón son materiales duros, siendo la cerámica más frágil.
4. Resistentes a la corrosión: que aguanten muy bien condiciones medioambientales agresivas y no se produzca oxidación de los materiales metálicos, como el acero, el aluminio, etc.

Cualquier soporte que se utilice para el apoyo de una fachada transventilada debe cumplir las características antes indicadas, pero, además, debe soportar las solicitaciones que se pueden ejercer como consecuencia de las siguientes variables:

1. La fuerza de la gravedad.
2. La fuerza del viento.
3. Los terremotos: deben estar construidos sólidos, pero además elásticos, para absorber la energía de los terremotos.
4. Los incendios: deben ser ignífugos y tener una resistencia probada al fuego.
5. Lluvia y humedad en el ambiente, temperaturas elevadas o bajas, etc.

3.5. Geometría: alineación, nivelación, planeidad, regularidad superficial

La alineación de un soporte es la disposición en una línea recta, de un paño, paramento o distintos paños de dicho soporte. Esa línea recta suele venir marcada por el replanteo según los planos de proyecto (planos de replanteo). La falta de alineación de un soporte puede incidir negativamente en la colocación de un sistema de fachada ventilada, haciendo que pierda esta también la alineación, que se produzcan saltos entre paños y paños, etc. Para comprobar la alineación del soporte, se puede realizar colocando un hilo o cuerda sobre dos puntos fijos convenientemente replanteados.

Una alineación incorrecta de más de 2 o 3 cm en un soporte puede producir defectos en la fachada transventilada, al no poder absorberse ese error con las perfilerías y anclajes del sistema.

Un soporte está nivelado cuando la superficie de este sea totalmente perpendicular o vertical a un plano horizontal imaginario.

Sabía que...

Cuando un soporte está completamente nivelado, se dice que está a plomo y, cuando no, con desplome o desplomado.

Para comprobar la nivelación de un soporte, se pueden emplear varios útiles: un nivel de burbujas o una plomada, entre otros. Al igual que con la alineación, si un soporte tiene un desnivel de más de 1 o 2 cm, se pueden producir también problemas de ejecución en la fachada transventilada.

Aplicación práctica

Usted trabaja en una empresa instaladora de fachadas ventiladas. Su jefe le encarga inspeccionar el estado de los soportes de una obra que su empresa ha subcontratado. Su sistema va anclado a los cantos de los forjados. Cuando inspecciona los diferentes cantos de forjado con el encargado de la empresa principal, se da cuenta de que los forjados tienen un desplome de más de 8 cm entre la primera planta y la última ¿Cómo actuaría usted?

SOLUCIÓN

Al tener un desplome entre los diferentes forjados de más de 8 cm, es muy posible que el sistema de fachada ventilada no pueda absorber estos errores de ejecución. Por lo tanto, no se podrá instalar correctamente la fachada transventilada.

Por ello, antes de proceder a la instalación, le deberá comunicar a su jefe el problema encontrado, así como notificarlo a la empresa contratista, para poder encontrar una solución al problema.

La planeidad de un soporte es la conformidad de superficie de dicho soporte con un plano teórico, dentro de unas tolerancias admisibles. La planeidad se mide como la máxima desviación a partir de una línea recta que une dos puntos cualesquiera del soporte. En general, un soporte para fachada ventilada puede tener falta de planeidad, si bien es sabido que los que tienen más este problema son los de soportes de ladrillo. Para comprobar fácilmente la planeidad de un soporte, se apoya sobre este una regla o perfil metálico (que esté totalmente recto o derecho). La distancia entre la regla y el soporte en diferentes posiciones determinará la planeidad de este. Un soporte de ladrillo adecuado puede tener una tolerancia en lo referido a la planeidad de unos 5 mm en 1 m.

A simple vista, se puede comprobar que no hay planeidad en un soporte cuando se distinguen abolladuras y partes hundidas.

Un exceso de falta de planeidad en un soporte puede suponer futuros defectos en una fachada transventilada.

La regularidad superficial es la rugosidad que el material del que está compuesto el soporte puede llegar a tener. Si un material como el hormigón es muy rugoso, la cantidad de superficie que entra en contacto con un anclaje tipo es menor, por lo que se pueden producir defectos de ejecución en una fachada transventilada.

Mientras mayor regularidad tiene un soporte, mayor adherencia y resistencia a la fricción o rozadura tendrá.

3.6. Requisitos. Estabilidad

Un sistema de fachada transventilada tiene como requisito para su correcta instalación, entre otros, que los soportes tengan una geometría adecuada. Cada sistema, según el fabricante, puede absorber o tener unas tolerancias geométricas. Si se sobrepasan esas tolerancias, el soporte habrá que repararlo. Recuérdese que es necesario tener la alineación, la nivelación, la planeidad y la regularidad adecuadas en el soporte.

Pero, además de la geometría, también es necesaria la estabilidad del soporte. Ningún material, es decir, ningún elemento constructivo, es estable desde el punto de vista dimensional. Las fuerzas que se ejercen sobre ellos, las condiciones meteorológicas de humedad, cambios de temperatura, lluvia, así como las solicitaciones mecánicas que provocan cambios físicos en el material provocan variaciones dimensionales. Estas variaciones dimensionales pueden ser reversibles o irreversibles.

Las variaciones dimensionales pueden generar esfuerzos sobre otros elementos constructivos, como puede ser una fachada transventilada. De este modo, cuando se instala una fachada, al tiempo debido a dichas deformaciones o variaciones dimensionales del soporte, se pueden producir deformaciones a posteriori en la fachada.

Para comprobar que un soporte tenga mayor o menor estabilidad, se pueden analizar los siguientes fenómenos:

1. Deformaciones por efectos de la carga: un soporte, como puede ser un canto de un forjado, se puede deformar si tiene una carga elevada dicho forjado. Si se quita parte de la carga, se puede producir un retroceso de la deformación. La deformación máxima de una viga sometida a una carga puntual o uniforme se denomina flecha. La flecha de una viga puede llegar en condiciones normales a 10 mm.
   
   
   La instalación de la fachada transventilada una vez se hayan ejecutado los revestimientos interiores de suelos y paredes, es decir, cuando se hayan cargado los diferentes forjados, garantizarán un mínimo de deformaciones por efectos de la carga.
2. Deformaciones producidas por cambios de temperatura: aumento o disminución de la temperatura producen en los materiales dilataciones, produciéndose las correspondientes deformaciones. Las estructuras metálicas sufren más las dilataciones que otros soportes de distinto material. Un correcto aislamiento térmico del soporte ayuda a que no se produzcan las dilataciones.
3. Deformaciones producidas por pérdida de características mecánicas: se puede llegar a dar el caso de que se pierdan características mecánicas en los materiales estructurales por el paso del tiempo, el proceso de carga y descarga, temperaturas de congelación en presencia de agua, etc.
4. Retracción del cemento: el hormigón y el mortero contienen cemento. Estos, al fraguar, se pueden retraer por efectos físicos del fraguado, con la consiguiente deformación estructural. El paso de más de 30 o 40 días de curado del cemento u hormigón previene de eventuales movimientos de retracción.

Además de los requisitos de geometría y estabilidad descritos, es necesario que los soportes no presenten otros defectos de ejecución, tales como:

1. En hormigón, las coqueras y la disgregación de este pueden provocar falta de agarre de los anclajes de la fachada.
2. La falta de llenado de las juntas de los cerramientos o fábricas de ladrillo también puede provocar la falta de agarre de los anclajes de una fachada transventilada.

Aplicación práctica

Hoy es 3 de enero y usted va a instalar una fachada transventilada en un edificio que está construido con una estructura metálica, vigas y pilares metálicos. La fase de obra en la que se encuentra el edificio es la siguiente: se ha ejecutado un cerramiento de ladrillo con una capa de aislamiento térmico en su cara interior, las vigas metálicas no tienen emparchado y la tabiquería y los revestimientos interiores están al 50%. El soporte principal de la fachada transventilada son las vigas metálicas del canto del forjado. ¿Es estable el soporte?, ¿cómo resolvería el problema?

SOLUCIÓN

No, no es estable.

Se pueden producir deformaciones estructurales debido a las dilataciones por frío en las vigas metálicas (en enero, suele hacer mucho frío). Además, no se han ejecutado todas las obras de revestimientos y tabiquerías, por lo que se pueden producir deformaciones por cargas en el futuro.

Para resolver el problema, se aplicaría un aislamiento térmico por el exterior, en el canto del forjado, para evitar las dilataciones, además de no comenzar la instalación hasta haber completado casi la totalidad de los revestimientos y tabiquería.

4. Resumen

Para realizar la preparación de los trabajos y el replanteo de fachadas transventiladas, es necesario conocer adecuadamente los diferentes sistemas constructivos, como son las estructuras de hormigón armado o metálicas, los cerramientos de ladrillos o prefabricados, los aislamientos con poliuretano proyectado con lana de roca o vidrio, las instalaciones de saneamiento o gas que pueden discurrir entre el cerramiento y la fachada, los revestimientos de piedra o cerámicos prefabricados, etc.

Todas esas unidades de obra están construidas con materiales que tienen unas características mecánicas a la compresión, la tracción y la flexión.

Pero, además de saber distinguir a grandes rasgos las diferentes soluciones constructivas, se deben distinguir los diferentes soportes que se pueden encontrar: cantos de forjados metálicos o de hormigón armado, cerramientos portantes, cerramientos de ladrillo no portantes, pilares, etc. El material del que están compuestos indicará a posteriori el tipo de anclaje a utilizar.

También es muy importante la geometría de los soportes, ya que, si no están correctamente alineados, nivelados o con falta de planeidad, se pueden producir defectos en el montaje de la fachada transventilada. La comprobación es fundamental. También es necesario comprobar la estabilidad de un soporte, como puede ser un canto de un forjado o un paramento de ladrillo, al producirse deformaciones en una futura instalación de fachadas transventiladas.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1.  De las siguientes afirmaciones, indique cuál es verdadera o falsa.

Un aplacado es un revestimiento continuo.

1. Verdadero
2. Falso

Una fachada transventilada es un revestimiento discontinuo.

1. Verdadero
2. Falso

Un enfoscado de cemento en fachada en un revestimiento continuo.

1. Verdadero
2. Falso

2.  Sopa de letras. Busque diferentes tipos de instalaciones que pueden discurrir por la fachada.

3.  Las estructuras pueden ser de los siguientes tipos compatibles con una fachada ventilada...

1. ... de hormigón armado.
2. ... metálicas.
3. ... de hormigón armado y metálicas.
4. ... de hormigón armado, metálicas y estructuras mixtas.

4.  ¿Pueden producir defectos en las fachadas ventiladas las deformaciones producidas por las cargas a las que está sometida una estructura?

1. No, ya que eso se ha calculado por un técnico especialista.
2. Sí.
3. Sí, pero solo cuando es verano.
4. Depende de si la estructura es metálica o de hormigón armado.

5.  ¿Con qué aparato o utensilio se puede comprobar la nivelación de un soporte?

1. Con una plomada.
2. Con un teodolito.
3. Con una regla metálica apoyada en el soporte.
4. Con un hilo o cuerda.

6.  ¿Qué tipo de cerramiento se puede considerar portante?

7.  Complete la siguiente oración.

El hormigón armado es un hormigón __________ con barras y mallas de acero __________, que ayudan a soportar adecuadamente los esfuerzos a __________ y __________.

8.  El acero resiste bien los esfuerzos de...

1. ... compresión.
2. ... tracción.
3. ... compresión y tracción.
4. ... compresión, tracción y flexión.

9.  ¿Qué aislamiento, muy utilizado, se adhiere fácilmente en cualquier superficie y es resistente al agua?

1. La lana de roca.
2. El poliestireno expandido.
3. El poliuretano proyectado.
4. El poliestireno extruido proyectado.

10.  Relacione los siguientes elementos.

1. Alineación.
2. Nivelación.
3. Planeidad.

1. Regla metálica.
2. Hilo.
3. Plomada o nivel de burbuja.

11.  En función de la dirección de los nervios, existen los siguientes forjados...

1. ... unidireccionales.
2. ... bidireccionales.
3. ... unidireccionales y bidireccionales.
4. ... unidireccionales, bidireccionales, tridireccionales y espaciales.

12.  Complete la siguiente oración.

Los aislamientos __________ son materiales que permiten reducir las pérdidas __________ que se producen en la edificación.

13.  Una instalación de conducciones de gas, ¿puede discurrir entre la separación de un cerramiento de ladrillo y una fachada transventilada?

1. No, las conducciones de gas deben ir en conductos técnicos.
2. No, las conducciones de gas deben ir envainadas.
3. Sí, ya que ese hueco queda ventilado.
4. Sí.

14.  Una viga embebida en el forjado se denomina...

1. ... viga de cuelgue.
2. ... viga de cuelgue hacia arriba.
3. ... viga IPN.
4. ... viga plana.

15.  Indique qué característica debe tener un soporte.

1. Rigidez.
2. Plasticidad.
3. Resistencia.
4. Las respuestas a. y c. son correctas.