Desafíos técnicos del vidrio para los edificios de gran tamaño

El vidrio para los edificios de gran tamaño (es decir, los rascacielos de más de 600 metros de altura) suele darse por sentado en cuanto a sus funciones técnicas. Sin embargo, el acristalamiento de alta tecnología y alta resistencia que cubre los edificios de gran tamaño actuales, como el Burj Khalifa de Dubai, es tan importante para el rendimiento del edificio como el acero y el hormigón de su interior.

Cuando se trata de estructuras de gran tamaño, los principales retos son las cargas de viento, las diferencias de temperatura y altitud, y la condensación.

Cerca del suelo, el viento se ve interrumpido por los árboles y otros edificios, pero a medida que un edificio se eleva a gran altura, estos obstáculos desaparecen. Entonces, la torre está en contacto con toda la fuerza del viento sin obstáculos.

Otros factores importantes son la luz y el calor. Los edificios altos, debido a su enorme masa térmica interna, tienden a necesitar un aire acondicionado constante, incluso en los meses más fríos del año. El aire acondicionado es el mayor coste energético de un rascacielos. Los edificios de gran tamaño presentan un reto único: no solo tienen una gran masa térmica interna, sino que una proporción muy grande de su tamaño total está por encima de sus vecinos, por lo que no hay nada que bloquee el sol. Además, la mayoría de ellos suelen estar en regiones desérticas de Oriente Medio, África y el Sudeste Asiático.

Para complicar aún más las cosas, la piel de los edificios de gran tamaño es ahora casi enteramente de cristal, y se da prioridad a los cristales altos y anchos para ofrecer el máximo de vistas sin obstáculos. El reto es que estos cristales de mayor tamaño deben ser extremadamente resistentes para soportar las elevadas fuerzas del viento, y deben diseñarse de forma que compensen la enorme cantidad de luz que dejan entrar en el edificio para mejorar el bienestar y la comodidad de sus ocupantes.

Desafíos específicos de los edificios de gran tamaño

El entorno

El entorno de un edificio (y, en el caso del Burj Khalifa y la Jeddah Tower, el clima local del desierto) son factores importantes a tener en cuenta. Las zonas circundantes de los edificios de gran tamaño, como las colinas y otros edificios, en realidad absorben gran parte del intenso calor durante el día, pero siguen irradiando o emitiendo este calor a sus alrededores durante la noche. El vidrio de baja emisividad (Low-E) ayuda a reflejar esta radiación de onda larga y a minimizar su transmisión. Por ello, usar un vidrio de baja emisividad (como el Guardian SunGuard Neutral 60) es una de las mejores opciones.

El clima local de estas regiones cálidas, húmedas y desérticas, con temperaturas diurnas que alcanzan hasta los 50 °C, plantea verdaderos retos para el vidrio, tanto en términos de tensión y deflexión como de posibles problemas de condensación.

La mayoría de la gente no se da cuenta de lo popular que es el vidrio de baja emisividad en Oriente Medio y de por qué debería usarse. Generalmente, la gente piensa que el vidrio de baja emisividad solo se usa en climas fríos. Sin embargo, el concepto de bloquear y reflejar el calor indirecto por la noche y durante el día es algo que la mayoría de la gente no consideraría.

Condensación

En el caso de los edificios de gran tamaño, siempre existe el riesgo de que aparezca condensación en el cristal externo (exterior). Esto se debe a la diferencia de temperatura entre el exterior del edificio (que es muy caliente y húmedo durante el verano) y la temperatura interior (aire acondicionado).

Usar un vidrio de baja emisividad como cristal interior puede ayudar a evitar que el frío se transfiera desde el interior del edificio al cristal exterior, mientras que el tratamiento térmico (templado completo o refuerzo térmico) hará que el vidrio sea hasta 5 veces más fuerte para resistir las cargas de viento extremas y las diferencias de temperatura.

Diferencias de altitud

La diferencia de altitud entre la parte superior y la inferior de un edificio de gran tamaño, y la diferencia de temperatura ligada a ella, puede provocar problemas de desviación del vidrio en la unidad de vidrio aislante debido a la diferencia de presión.

En el proyecto del Burj Khalifa, se planteó incluso el reto de la diferencia de temperatura entre la producción y la instalación de las UVAs, que se fabricaron en enero con una temperatura de 26 °C, y luego se instalaron in situ en Dubai en agosto, cuando la temperatura era de 48 °C. Los cálculos de la tensión y la deflexión de las UVAs permitieron a nuestros expertos técnicos de Guardian Glass ayudar a definir los espesores de vidrio correctos para adaptarse a las diferentes alturas de instalación del vidrio a lo largo del edificio.

Viento

Debido a la altura de los edificios de gran tamaño, las fuerzas del viento pueden ser extremadamente altas. Aunque la forma dinámica del edificio está diseñada para reducir la carga estructural debida al desprendimiento de vórtices del viento, el grosor del vidrio también es muy importante. Para el Burj Khalifa, la fachada de cristal se diseñó para soportar cargas de viento de hasta 250 km/hora. Como ya he mencionado, el sistema de vidrio de la Jeddah Tower está diseñado para soportar un balanceo de 2,5 metros de radio sin que se produzcan roturas o fugas. El grosor del vidrio usado depende de la altura del edificio donde se instala. El tratamiento térmico también es crucial (templado completo o refuerzo térmico) ya que hará que el vidrio sea hasta 5 veces más fuerte para resistir las cargas de viento extremas y las diferencias de temperatura.

Si tiene dudas sobre cómo usar el vidrio en su próximo proyecto, sea cual sea su tamaño y ubicación, estaremos encantados de ayudarle.