Envolvente II - Fachada pesada

PRÓLOGO.
La intuición de lo moderno, ha llevado a llenar nuestra historia de goteras, derrumbes y desastres únicos que hacen que sean difíciles de olvidar y hallan provocado numerosos dolores de cabeza a sus diseñadores y precursores; problemas que mas tarde con el avance de la tecnología se han podido resolver con facilidad y hacer posibles y viables sus ideas basadas en puntos de inflexión y en la necesidad de avanzar de la arquitectura. Por esta razón es de vital importancia conocer la tecnología de los materiales y con ellos sus limites para así poder aplicarlos con total seguridad.

INTRODUCCIÓN
-OTTO WAGNER NECESIDAD QUE LLEVO A UNA TÉCNICA.

Otto wagner

Otto wagner(1841-1918), arquitecto vienés, protagonizo un capitulo memorable en la arquitectura que le llevo por necesidades económicas y de ahorro de tiempo de ejecución, a crear una nueva técnica en fachadas al intuir la separación entre estructura y envolvente que mas tarde definió "Le Corbusier". Técnica que con el avance del tiempo nos ha llevado a los nuevo sistemas de fachadas montadas con junta seca.
Wagner creía que era posible el montaje de placas con un espesor mínimo (2cm), reduciendo la cantidad de material y por tanto reduciendo el coste económico lo que hizo posible la utilización de materiales mas nobles como puede ser el mármol de laas. Además del ahorro económico supuso un ahorro de tiempo de ejecución  al no tener que esperar que el mortero de unión de las placas fraguara.

Postparkasse

Esta evolución se inició con la construcción de la "Postparkasse" (Caja postal de ahorros de Viena) y la utilización de piezas de granito sujetas mediante bulones de aluminio embebido en la superficie del almohadillado. En realidad los anclajes solo eran para asegurarse la fijación de las piezas de granito mientras el mortero fraguaba quedando los anclajes como herrajes sin función sustentante pero haciendo su función decorativa dando la impresión de potencia de un acorazado simulando sus remaches.
Mas tarde la evolución se completó con la construcción de la estación de metro de Karlsplatz en donde se utilizo un sistema de cerramiento que fue verdaderamente revolucionario en su momento y anticipó los modernos placados de paneles autoportantes que se cuelgan de un entramado metálico. El cerramiento contaba con un guarnecido de yeso en el interior seguido con una placa de yeso de 5 cm y placado de mármol de 2cm apoyadas en perfiles Z y montantes de perfiles en T.

CERRAMIENTOS PESADOS.
 Desde el momento en el que se obtuvo la diferenciación entre estructura y envolvente, el aligeramiento de las fachadas fue imparable, no solo en los materiales ligeros sino también en los materiales pesados como son la piedra y la roca. Las fachadas con este tipo de materiales son pesados solo en apariencia, dando a la edificación un aspecto SOLIDO.
Originalmente los materiales pesados se han utilizado para solucionar la estructura y el cerramiento a la vez, combatiendo las fuerzas estructurales, el paso del agua y el calor aumentando su grosor, siendo estos 3 puntos la triada de las exigencias de un espacio interior.
·Cavity wall

Cavity wall

La separación físico de las 2 hojas que componen un muro fue un paso importantísimo para la arquitectura,al dotar ha una hoja interna la capacidad resistente y a otra interna la de envolvente.
El "Cavity wall" estaba formado por un muro interno de 1/2 pie de ladrillo macizo sobre el que se apoyaban los forjados; y una hoja exterior totalmente independiente a la interior que realizaba la función de envolvente, la cual alcanzaba la altura máxima que permitia su capacidad portante. Además existía un sistema de evacuación de aguas que pudiera entrar dentro de la cámara.
La aparición de este nuevo tipo de cerramiento planteaba un nuevo problema que se producía por la diferencia de temperatura que pudiera existir entre la hoja exterior y la interior lo que producía que las distintas capas que forman el muro tuviesen movimientos muy distintos. El punto mas critico se produce en el sitio en el que las dos hojas están en contacto: Los huecos. Pero con la libertad de movimientos de las distintas capas y la colocación de una carpintería ligada a una sola hoja solucionaba el problema.
Mas tarde con la utilización de este sistema de cerramientos en los edificios de altura surgió otro problema que era de esperar, ya que si el edificio sobrepasaba la altura de 12 metros era necesario apoyar el cerramiento sobre la estructura o anclarlo sobre la hoja interior.

Cerramiento convencional

·Fachada convencional.
La separación del cerramiento con respecto a la estructura, va a posibilitar grandes logros en la arquitectura del s.XX: el hueco sin limitación de longitud, "fenêtre en longueur"
En la búsqueda de la definición de la fachada se llego a un tipo que ya podemos llamar "fachada convencional", que consiste en dos hojas de ladrillo dejando una cámara de aire entre ellas y un aislamiento en dicha cámara. Pero como todo presenta una serie de puntos débiles; la diferencia de movimientos entre la estuctura y el cerramiento hace que puedan aparecer fisuras generalmente en las zonas de encuentro con los forjados y los pilares, solucionando el problema con la colocación de malla metálica o de vidrio en dichas zonas.
·Hoja exterior pesada con estructura auxiliar.
Consiste en añadir a un cerramiento convencional una hoja externa, que a través de fijaciones puntuales o de un subestructura continua transmiten el peso a otra hoja o a la estructura del edificio.

Fijaciones lateral y superior-inferior

En este tipo de cerramiento tienen vital importancia el efecto de la acción gravitatoria, las acciones dinámicas producidas por el viento y los posibles impactos producidos en las partes bajas de la fachada. Este sistema realiza la unión con junta cerrada o abierta. Deberemos tener en consideración que los anclajes utilizados puedan corregir mediante pequeños movimientos los pequeños errores del soporte o de la ejecución para que la planeidad sea continua. También debemos de tener en cuenta la colocación de la sujección que pueden ser de 2 tipos: sujeción inferior y superior, tiene el problema de la posibilidad de descuelgue del anclaje superior llevando a  una sobrecarga a las sujeción inferior. Laterales, que tienen el problema de impedir la trasmisión de peso a otros aplacados.
Con las ultimas tecnologias se han podido realizar placas de espesor mínimo, pero a la hora de su colocación transmite la misma impresión de como si fuesen piezas de un gran espesor siempre y cuando se cuide el diseño de las esquinas ya es el punto en donde se "muestra" o se "esconde" el verdadero espesor de las piezas.
Los materiales con los que se puede realizar este tipo de hoja son casi infinitos pero deberán de cumplir una serie de requisitos mínimos; una cierta homogeneidad y continuidad en las piezas, un nivel de porosidad bajo, la no absorción de agua por capilaridad, permeabilidad y la dureza; con este ultimo además dato además de poder determinar la posibilidades de uso de esta piedra, podremos obtener que acabados le podemos practicar a cada tipo de piedra. Otro punto importante es garantizar que las características se mantengan con el paso del tiempo, ya que por la continua exposición con los agentes atmosféricos puede provocar el deterioro en el brillo y en el color. Una vez realizado el corte hay que contar con la posibilidad de que durante el transporte o su colocación se produzcan fisuras y grietas, por lo que habrá que reforzar la pieza por su trasdós con algún material como puede ser la fibra de vidrio.
·Tipos de fijaciones.

Fijación empotrada

Las fijaciones deberán de cumplir unos requisitos para garantizar su durabilidad y fijación.
-Inalterabilidad frente al agua. La oxidación de la fijación produciría una expansión de la zona de unión de la pieza por que terminaría reventando o produciría una degradación de la sección de la pieza con el posible desprendimiento de esta.
-Resistencia al peso de las piezas.
-Resistencia al desprendimiento y vuelco de la placa.
-Resistencia mecánica a los efectos del viento.

Fijación atornillada

-Adaptabilidad al soporte estructural sobre el que se sustenta.
 Se pueden clasificar en por tipos:
-Empotrado:es el más básico, su instalación se realiza mediante una perforación en la estructura o tabique, en donde se rellena con mortero y se introduce la fijación. Este tipo de fijación es el mas elemental y el que mejor libertas tiene para adaptarse a las diferentes medidas de piezas. La fijación no puede entrar en carga inmediatamente y la corrección de planeidad se consigue con un empotración mayor o menor.
-Atornillado: este tipo a diferencia del anterior puede entrar en carga inmediatamente, y es que es aquel que se fija mediante tornillería, según su diseño se obtendrán diferentes grados de libertad. Se pueden clasificar en 3 grupos:

Fijación substructura

          ·Ángulos: para cargas ligeras y cámaras pequeñas.
          ·Garras: para cargas pesadas y cámara pequeñas.
          ·Ménsulas: para cargas y cámaras grandes.
-Subestructura: Esta ultima tipo es el mas sofisticado y consiste en una subestructura que se fija a la estructura lo que consigue un replanteo perfecto y además no tocar el cerramiento y transmite todos los esfuerzos a la estructura.
-Destalonamiento: este es un sistema de fijación a la pieza y surge por la necesidad de fijar piezas cada vez mas delgadas. El proceso de ejecución del destalonado tiene 2 movimientos: un primero que penetra de forma perpendicular a la pieza con perforación cilíndrica y un segundo en donde la broca se descentra y permite la realización en forma cónica., lo que permite la colocación de piezas metálicas que se expanden en el proceso de atornillaje además de situar la fijación en el trasdós y no en los bordes.
Otro problema que hay que solucionar por los grosores cada vez mas finos es la poca resistencia mecánica que ofrecen, por lo que se refuerza o bien con un trillaje de aluminio (Aerostone) o introduciendo un armado en su interior (Mastersteel)

Destalonamiento y ajuste de fijación.

·Paneles de hormigón prefabricado.
El hormigón, por sus cualidades, se ha tenido como el material perfecto para ahorrar costes y tiempo de ejecución, aun así hasta hace no mucho tiempo el sistema de construccion mediante la prefabricación del hormigón encarecía el proyecto. Actualmente con el avance de la mecanización industrial se ha dado un giro radical, pudiendo realizar prefabricado a medida. Las ventajas de su  uso son muy conocidas; ahorro en el tiempo de ejecución, ahorro económico, mayor eficacia en la organización de ejecución y por tanto un producto de mayor calidad.
El factor que limita las dimensiones, o mejor dicho, el que las determina, es el peso. De ello dependera las posibilidades de transporte y puesta en obra.
Mediante el sistema de cerramiento con paneles de hormigón se consigue la reducción del número de juntas, pero en cambio necesita una elaboración mas cuidada. La junta no solo tiene que garantizar la estanqueidad de agua-viento, sino que tiene que garantizar el apoyo de la hoja, para ello el mejor sistema es la realización de un buen diseño de la pieza fabricada.
Actualmente existen paneles formados por 2 hojas, teniendo en su interior una capa de aislante, pero con la  aparición de los hormigones ligeros se ha conseguido el de obtener un muro que cumpla las funciones del cerramiento y que este constituido por un solo material. Este material al introducir aire ocluido y áridos mas ligeros, se ha conseguido que el material sea mucho menos pesado y que además tenga la característica de aislante.
Los paneles de hormigón prefabricado los podemos dividir en 2 grupos:
PREFABRICADOS ESTANDARIZADOS.
-Placas alveolares pretensadas: Se caracterizan por presentar un gran canto por aligerado por huecos alveolares en toda su longitud, ofreciendo una gran rigidez. Inicialmente fueron diseñados para su aplicación en forjados, pero se han adaptado al cerramiento en fachada con la introducción de una segunda armadura.
El problema de este tipo de placas , es no admite los huecos por las características del pretensado, por lo que se deja como una opción económica de cerramiento.
-Paneles de cerramiento.
 Estos paneles están armados por ambas caras y son producidos con medidas estandarizadas en bancadas facilmente modificables para adaptarse a cualquier necesidad. Su tamaño se limita por las limitaciones del transporte.Pueden ser lisos o nervados, teniendo estos ultimos mayor momento de inercia por lo que se consigue mayores longitudes con menos espesor.

Paneles sin puente térmico

La sección de estos paneles puede ser homogenea o tipo sandwich. Los de sección homogenea consigue un alto de aislamiento termico sustitullendo el árido del hormigón por arlita o eliminando los finos. Los de sección tipo sandwich lo consigue incorporando un material aislante en su interior. Las 2 capas de este tipo se unen mediante un marco, el cual tiene problemas de puente térmico, y mediante un cosido de conectores de acero o de fibra de vidrio, que dejan completamente separadas ambas caras.
Las juntas mas utilizadas son la de machiembrada (simple o doble), la solapada (a media madera) y la junta a tope, sellando posteriormente la junta con un material elástico.
La terminación vendrá determinada por la que adquiera la cara inferior del modelado, y puede ser lisa, texturada, rayada o con árido visto. La cara interior sera normalmente lisa. El color dependera del tipo de cemento usado para realizar el amasado del hormigón o del colorante utilizado.
PREFABRICADOS A MEDIDA.
-Paneles G.R.C.: El G.R.C. , Glassfibre Reinforced Cement, (cemento reforzado con fibra de vidrio) es un micro hormigón que ha sustituido el armado de acero por ligeras fibras de fibra de vidrio, cuya función es la de absorver los esfuerzos a tracción del hormigón, lo que dota al hormigón de una alta resistencia a flexión, por lo que se puede realizar con espesores mínimos.
Las dimensiones de las piezas vienen determinadas por la limitaciones del transporte, aunque por su poco espesor se consiguen pesos livianos de entre 20 y 30 kg/m2 facilitando así su manipulación.
Las secciones de estos paneles, además de los exlicados en el anterior punto, sección homogénea y tipo sandwich, existen las secciones denominadas "stud frame", que añade a la capa del trasdosado un bastidor metálico de refuerzo, pudiendo incorporar placas de yeso.

Fachada realizada con paneles G.R.C.

Las juntas se realizan de una forma similar que las realizadas en paneles de hormigón estandarizados, siendo los mas utilizados las solapadas y a tope, sellando igualmente con un material elástico.
Gracias a la gran moldeabilidad del G.R.C. se pueden reproducir todo tipo de formas y texturas. Para poder dejar el árido visto, se creara una capa de mortero de un 1cm de espesor, posteriormente se vertirá el hormigón G.R.C. sobre esta capa de mortero, y por ultimo se utiliza el método de chorreado con arena para dejar el árido visto.