Los envolventes de edificios cambian continuamente, especialmente cuando se trata de paredes de mampostería. ¿Recuerdas los días de cuatro paredes gruesas de ladrillo macizo wythe, o los días en que no había aislamiento continuo en la cavidad? Para la mayor parte de la construcción comercial de hoy, esos días se han ido long ¡un poco como el buscapersonas! ¿Qué está impulsando los cambios? El deseo de una estructura más eficiente de la energía a través de códigos de energía que se han vuelto mucho más estrictos en los últimos 10 años, ¡y no esperes que eso cambie pronto!
Las chapas de mampostería se usaban típicamente con paredes de respaldo de mampostería que, en opinión de muchas personas, sigue siendo hoy en día el sistema más sostenible y eficiente en energía que se puede construir en función de su masa térmica. Hace varios años, vienen las paredes de respaldo de madera y pernos metálicos con la idea de una pared más rápida y fácil de construir, lo que reduce el costo. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que las paredes de mampostería son bastante competitivas en costos con sus contrapartes de madera/pernos metálicos, no solo desde un costo inicial de construcción, sino aún más cuando se tiene en cuenta el ahorro de energía e incluso la seguridad contra incendios.
Dado que el Código de energía ASHRAE90.1 es el motor detrás de envolturas exteriores más eficientes energéticamente para TODAS las estructuras, el uso de aislamiento continuo se requiere en la mayor parte del país en la actualidad. Y parece que con cada actualización de código de energía que pasa, el requisito de valor R para el aislamiento continuo aumenta, por lo que se requieren aislamientos más gruesos para cumplir con los códigos más exigentes. Este requisito de aislamiento continuo más grueso esencialmente ha «empujado» la chapa de mampostería más lejos de la estructura de respaldo. A medida que nuestras paredes continúan ensanchándose, las preocupaciones sobre el refuerzo de alambre y los anclajes de chapa de mampostería se han puesto de relieve. El código TMS-402/602 ha establecido que el espacio total máximo de la cavidad (dimensión desde la cara de la pared de respaldo hasta la parte posterior de la chapa) tenía una dimensión máxima de 4½».
Debido al mayor uso de paredes de cavidades más grandes con cantidades más gruesas de aislamiento continuo, el código está en transición a 6 5/8″, pero lea la letra pequeña porque hay una serie de estipulaciones en el nuevo lenguaje de código de 6 5/8″ que deben considerarse y entenderse para cumplir completamente con el nuevo requisito de código. Si el ancho total de la cavidad es mayor que el requisito del código, el sistema de refuerzo/anclaje debe diseñarse específicamente para que el proyecto incluya cálculos de ingeniería a un costo adicional. Esta responsabilidad de costos de ingeniería debe estar claramente indicada en las especificaciones y / o dibujos, y los contratistas deben prestar especial atención cuando vean este requisito. Hay una serie de factores que intervienen en los cálculos de ingeniería, incluidas las cargas de viento, las ubicaciones del proyecto y la altura de la estructura, por nombrar algunos.
Uno de los mayores factores positivos para las chapas de mampostería son sus opciones de diseño casi ilimitadas, y una opción que una vez más se ha vuelto popular es el ménsula de la chapa. En la mayoría de los casos, esto implica «salir» de la chapa, pero en algunos casos puede implicar una colocación de entrada y salida del material de la chapa para crear una apariencia de profundidad y/o líneas de sombra para un atractivo estético. «Intervenir» puede causar problemas con la cantidad mínima de espacio aéreo permitida por el código, y también puede crear un lugar donde la caída de mortero puede acumularse bloqueando potencialmente el espacio aéreo y atrapando la humedad? Sin embargo, el detalle más común es que el ladrillo se sobresalga (como se muestra en el dibujo….) y en muchos casos, estas áreas pueden exceder el máximo del código de cavidad y, a menudo, se pasan por alto.
Aunque estas áreas pueden ser secciones más pequeñas, aún deben revisarse y posiblemente involucrar sistemas de anclaje diseñados, ya que muchas de estas áreas donde se producen ménsulas tienden a estar en la parte superior de las secciones de la pared, y son un área muy vulnerable de un conjunto de pared. Pero las ménsulas también pueden ocurrir comúnmente en las esquinas exteriores de una estructura o alrededor de las aberturas de las ventanas/puertas, ambas pueden ser áreas vulnerables del edificio y, una vez más, se debe tener en cuenta el diseño y la construcción de estas áreas.
Otro factor que ha explotado recientemente ha sido el problema de la transferencia térmica, especialmente con respecto a las paredes de respaldo de pernos metálicos. Por lo general, las paredes de espárragos metálicos incluían algún tipo de aislamiento entre los espárragos, siendo el producto primario el aislamiento de la batería. A medida que se estudiaron los valores aislantes de esas paredes, se determinó que el «valor R real calculado» del aislamiento de la batería era menos de la mitad del Valor R impreso para el producto en sí. Esta discrepancia provino de los grandes puentes térmicos que cada perno metálico creó. Por lo tanto, hoy en día estamos viendo una tendencia creciente de no aislar entre los pernos metálicos debido a las pérdidas de valor de aislamiento, sin embargo, esto obliga a un aislamiento externo aún más continuo para cumplir con los códigos de energía, lo que hace que nuestras cavidades sean aún más grandes.
La otra ventaja de eliminar el aislamiento de la batería entre los pernos es que su punto de condensación o «rocío» ahora está claramente en la cavidad, lo que crea un diseño mucho más limpio con respecto a las barreras de aire/vapor. Las cavidades más anchas también significan que los ángulos de estante / alivio se están haciendo más grandes, lo que hace que el acero estructural sea más grueso, lo que puede presentar muchos otros problemas. El problema más obvio es la transferencia térmica potencial de tener una pieza grande de acero estructural atornillada o soldada a su estructura que puede transportar grandes cantidades de calor y frío desde la parte exterior del edificio al interior. Los ángulos de estantería térmicamente eficientes se han vuelto cada vez más populares cuando el ángulo se desplaza de la estructura utilizando algún tipo de sistema de fijación para que el aislamiento exterior pueda deslizarse detrás del ángulo real de la estantería, creando un puente térmico mucho menos, además de mantener un ángulo de tamaño razonable y mantener fácilmente el tamaño típico de junta de mortero de 3/8″.
Los ángulos térmicos del estante que tienen capacidad de ajuste vertical y horizontal pueden hacer que el trabajo del contratista albañil sea mucho más fácil en el campo (consulte el gabinete). El modelado térmico para estos ángulos de estantería está actualmente en curso para determinar exactamente cuánta mejora proporcionarán. Una comparación de cálculo simple del área de contacto con su estructura muestra que los ángulos de estantería térmicamente eficientes crean mucho menos del 10% del área de contacto en comparación con un ángulo de estantería estándar que está soldado o atornillado directamente contra la estructura.
El problema de la transferencia térmica incluso se ha abierto camino a los anclajes de chapa de mampostería, y los estudios / pruebas (consulte el gabinete) han demostrado que, con potencialmente miles de penetraciones creadas por los anclajes, se puede llevar a cabo una transferencia térmica suficiente para que el tipo y el estilo del anclaje se consideren cuando se realizan selecciones para unirse a conjuntos de pared de pernos metálicos. Puede haber una diferencia considerable entre varios tipos de anclajes, teniendo en cuenta el tipo y el número de penetraciones, el tamaño de la penetración y el tipo de metal utilizado para fabricar el ancla. Por ejemplo, los anclajes de acero inoxidable en general conducen una transferencia térmica mucho menor que un anclaje similar hecho de acero al carbono.
Los códigos de energía continuarán dictando que las cavidades más anchas están aquí para quedarse y que los arquitectos, ingenieros, contratistas, funcionarios de códigos y fabricantes deben ser conscientes de los impactos de las secciones de pared más anchas con grandes cantidades de aislamiento. Este proceso implicará una curva de aprendizaje para todas las partes involucradas, incluidos arquitectos, ingenieros, contratistas y fabricantes de productos. Estos problemas son parte de la conversación de hoy con respecto a la envolvente del edificio, y continuarán impulsando el desarrollo de nuevos productos, así como creando desafíos de diseño y construcción. A medida que nuestras cavidades se vuelven más anchas y desafiantes, la selección de productos, el diseño/detalle y la constructibilidad se volverán aún más críticos.
