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Guardian Glass analiza los desafíos técnicos del vidrio para edificios mega-altos

Las prestaciones técnicas del vidrio para edificios mega-altos (aquellos de 600 metros de altura o más) se da muchas veces por sentado. Sin embargo, el acristalamiento de alta tecnología y resistencia que recubre los edificios mega-altos de hoy en día, como el Burj Khalifa en Dubai, es tan importante para el rendimiento y ejecución del mismo como el acero o el hormigón de su estructura interior.

Cuando se trata de estructuras mega-altas, los desafíos principales son las cargas del viento, las diferencias de temperaturas y altitud y la condensación. A la altura del suelo, el viento queda amortiguado por los árboles y otros edificios, pero a medida que un edificio se eleva, estos obstáculos desaparecen. Es ahí, en cuando la estructura se enfrenta a la fuerza completa del viento, sin ningún tipo de obstáculo.

Otros factores importantes son la luz y el calor. Los edificios altos, debido a su enorme masa de calor interno, tienden a necesitar de aire acondicionado, incluso en los meses más fríos del año. El aire acondicionado supone el mayor coste de energía de un rascacielos. Los edificios mega-altos presentan también un desafío que sólo se aplica a ellos: no solo tienen una gran masa de calor interna, sino que, además, una gran parte del edificio se eleva sobre la altura de sus edificios vecinos, por lo que tampoco hay nada que bloquee el sol. Además, la mayoría de ellos suelen estar ubicados en regiones desérticas de Oriente Medio, África y el sudeste asiático.

Para complicar aún más las cosas, a día de hoy, la piel de los edificios mega-altos suele estar diseñada en vidrio casi al completo, primando los vidrios lo más altos y anchos posibles para ofrecer unas vistas panorámicas, con los menores obstáculos posibles. El reto es que estos grandes paneles de vidrio deben ser extremadamente resistentes para soportar los fuertes azotes del viento y deben diseñarse de tal forma que compensen la gran cantidad de luz que dejan entrar en el edificio para mejorar el bienestar y la comodidad de los usuarios, los ocupantes del mismo.

Desafíos específicos para edificios mega-altos 

© Maria Kraynova, Dreamstime.com

Los alrededores

Los alrededores de un edificio y el clima desértico local, en el caso del Burj Khalifa y la Torre de Jeddah, son factores importes a tener en cuenta. Las áreas circundantes de los edificios mega-altos, como las colinas y otros edificios, absorben en realidad gran parte del calor intenso durante el día, aunque continúan irradiando o emitiendo dicho calor a su entorno durante la noche. El vidrio de baja emisividad (Low-E) ayuda a reflejar esta radiación de onda larga y minimiza su transmisión. Este es el motivo por el cual el uso del vidrio Low-E (como el Guardian SunGuard Neutral 60) es una de las mejores opciones.

El clima local en estas regiones cálidas, húmedas y desérticas, con temperaturas diurnas que alcanzan los 50ºC, presenta desafíos reales para el vidrio en términos de estrés y flexión, pero también problemas potenciales de condensación.

La mayoría de las personas no son conscientes de la popularidad del vidrio Low-E en la región de Oriente Medio y por qué es conveniente usarlo. Generalmente la gente piensa que el vidrio Low-E solo se usa en climas fríos. Sin embargo, el concepto de bloquear y reflejar el calor indirecto durante la noche y el día es algo que la mayoría de las personas no considerarían.

Condensación

En los edificios mega-altos siempre hay riesgo de que aparezca condensación en los vidrios exteriores. Esto se debe a la diferencia de temperatura entre el exterior del edificio (que resulta muy caluroso y húmedo en verano) y su temperatura interior (aire acondicionado).

© Adrian Smith + Gordon Gill Architecture/Jeddah Economic Company

El uso del vidrio de baja emisividad como panel interior puede ayudar a evitar la transferencia de frío desde el interior del edificio hacia el vidrio exterior. Mientras que el tratamiento térmico (completamente templado o termoendurecido) hará que el vidrio sea hasta 5 veces más fuerte para resistir las cargas extremas de viento y las diferencias de temperatura.

Diferencias de altitud

La diferencia de altitud entre el punto más alto y más bajo de un edificio mega-alto, y la diferencia de temperatura asociada a este hecho puede causar problemas de desviación en la unidad de vidrio aislante debido a la diferencia de presión. En el proyecto Burj Khalifa se planteó, incluso, el reto de las diferencias térmicas entre las temperaturas de producción e instalación de las unidades de vidrio aislante, que se fabricaron en enero con temperaturas de 26ºC y luego se instalaron en Dubai, en agosto, a unos 48ºC. Los cálculos de tensión y flexión de las IGU permitieron a nuestros técnicos expertos de Guardian Glass ayudar a definir el espesor correcto del vidrio para adaptarse a las diferentes alturas de instalación de vidrio a lo largo de todo el edificio.

Viento

Debido a la altura de los edificios mega-altos, la fuerza del viento puede ser extremadamente dura. Aunque la forma dinámica del edificio esté diseñada para reducir la carga estructural debido a los vórtices del viento, el espesor del vidrio también es muy importante. En el Burj Khalifa la fachada de vidrio fue diseñada para soportar cargas de viento de hasta 250km/h. Como he mencionado anteriormente, el sistema de vidrio de la Torre Jeddah se ha diseñado para aguantar una oscilación de radio de 2,5 metros sin roturas ni filtraciones. El espesor del vidrio utilizado depende de la altura del edificio donde está instalado. El tratamiento térmico también es crucial (completamente templado o termoendurecido) ya que hará que el vidrio sea hasta 5 veces más resistente para aguantar las cargas extremas del viento y las diferencias de temperatura.

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