Este documento presenta el desarrollo de un sistema de clasificación y selección para la evaluación de muros no estructurales. El sistema consiste en una herramienta digital que permite al usuario seleccionar soluciones constructivas de acuerdo a requisitos normativos, técnicos y económicos. La herramienta evalúa diversos materiales y sistemas constructivos para muros divisorios y de fachada de acuerdo a sus propiedades acústicas, térmicas e ignífugas. El sistema busca facilitar la se
1. UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE OBRAS CIVILES Y CONSTRUCCION
“SISTEMA DE CLASIFICACIÓN Y SELECCIÓN PARA LA EVALUACIÓN DE MUROS NO
ESTRUCTURALES”
MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CONSTRUCTOR
PROFESOR GUIA
SR. JAIME ARRIAGADA
PROFESOR INFORMANTE
SR. JOSE VILLAFAENA
MARIO ANDRES BASAEZ OTAROLA – MARCOS ALONSO CARVALLO SANTANDER
ENERO 2016
SANTIAGO - CHILE
3. Agradecimientos
Esta tesis para optar al el título de ingeniero en construcción, y, gracias a quienes
nos ayudan durante décadas, a optar por nuestro segundo título. Este trabajo
requirió esfuerzo y dedicación por parte de sus autores. Se llevó a cabo a través
de un proceso de reflexión y dedicación profunda, es por ello que su finalización
no hubiese sido posible sin el apoyo de quienes estuvieron incondicionalmente
con nosotros. Es de nuestro agrado dirigirnos en primera instancia a nuestro
profesor Sr. Jaime Arriagada, quien nos orientó con sus conocimientos al
respecto y con su valorado tiempo, es quien centró nuestras ideas y enfocó
nuestro propósito en a lo largo de este documento, de igual manera a nuestro
profesor informante José Villafaena quien supo desde el primer momento cuales
eran nuestros propósitos y metas en el trabajo de ésta.
Por medio de este acto, queremos agradecer enormemente y de manera sincera
a nuestros padres Luisa Madrianela Santander Escobar, Eliana Del Carmen
Otárola Riquelme, Mario Enrique Carvallo Vallejos, Mario Del Carmen Basáez
Loyola, por aquel apoyo categórico, sin dejar a un lado también nos dirigimos a
nuestros hermanos por sus consejos y presencia.
A su vez queremos reconocer el apoyo que personas varias que aportaron a esta
tesis por medio de sus historias, hazañas, relatos, conocimiento y respaldo.
Finalmente agradecemos a la Universidad Central de Chile por acogernos en sus
instalaciones y darnos la oportunidad, a través de todos sus trabajadores, de
ejecutar, de manera honrada esta nueva meta que nos hemos propuesto.
Nuevamente, y sin dejar a un lado, agradecer a los cafés que nos rindió el casino
que nos ayudaron a mantenernos alerta y atentos hasta largas horas de la noche.
4. Índice
I.- Introducción 01
I.1.- Resumen 01
I.2.- Introducción 02
I.3.- Enfoque 03
I.4.- Objetivos 04
I.5.- Hipótesis 05
I.6.- Procedimiento 06
II.- Marco Teórico 11
II.1.- El desarrollo de los muros no Estructurales en Chile 11
II.2.- Normativa en Chile 13
II.2.1.- Ley General de Urbanismo y Construcción 13
II.2.2.- Ordenanza General de Urbanismo y Construcción 17
II.2.2.1.- Norma acústica 19
II.2.2.2.- Norma Térmica 21
II.2.2.3.- Norma “De las condiciones de seguridad
Contra incendios 24
II.3.- Normativa Aplicada a los muros no Estructurales 26
II.3.1.- Requisitos Acústicos de OGUC 27
II.3.2.- Requisitos Térmicos de OGUC 31
II.3.3.- Requisitos Ignífugos de OGUC 35
II.3.4.- Requisitos Sísmicos Aplicado a muros no
Estructurales 38
II.3.4.1.- NTM-001 39
II.3.4.2.- NCh 433 of 96 Mod. 2009 41
II.4.- Medios de Cumplimiento de la normativa 43
II.4.1.- Norma Acústica 43
II.4.1.1.- Sistemas de medición e informe de
Ensayos 43
5. II.4.2.- Norma Térmica 50
II.4.2.1.- Sistemas de medición e informe de
Ensayos 50
II.4.3.- Norma Ignífuga 58
II.4.3.1.- Sistemas de medición e informe de
ensayos 59
II.4.3.2.- Presentación del informe 63
II.5.- Información técnica de los muros no estructurales 71
III.- Desarrollo 76
III.1.- Información Económica 76
III.2.- Investigación Desarrollo Estudio 81
III.3.- Funcionamiento de la Herramienta a nivel normativo 94
III.3.1.- Requisitos Ignífugos 96
III.3.2.- Requisitos Acústicos 98
III.3.3.- Requisitos Térmicos 99
III.3.4.- Flujograma de funcionamiento normativo total 101
III.3.5.- Funcionamiento de la Herramienta en sus
características técnicas 102
III.4.- Programa de aplicación para el sistema de clasificación
y selección para la evaluación de muros no estructurales 103
III.4.1- Herramienta de Precio Unitario 113
III.5.- Ejemplo Teórico 118
III.5.1.- Vivienda en extensión 118
III.5.1.- Edificación en altura 124
IV.- Conclusiones 129
IV.1.- Protecciones 130
V.- Líneas Futuras de investigación 131
VI.- Bibliografía 132
6. Listado de Gráficos.
Grafico N° 01 Etapas del Proyecto de título - Fuente: Elaboración propia Pág.10
Gráfico N° 02 Tabique Real Pág.11
Gráfico N° 03 Tabique Volcometal Pág.12
Gráfico N° 04 Ventana dañada Pág.40
Gráfico N° 05 Puerta dañada Pág.40
Gráfico N° 06 Instrumentos de medición acústica Pág.44
Gráfico N° 07 Instrumentos de medición acústica Pág.45
Gráfico N° 08 Formato formulario acústico Pág.49
Gráfico N° 09 Instalación grafica de una probeta Pág.52
Gráfico N° 10 imagen ensayo térmico 1 Pág.53
Gráfico N° 11 Imagen ensayo térmico 2 Pág.53
Gráfico N° 12 Imagen ensayo térmico 3 Pág.54
Gráfico N° 13 Imagen ensayo térmico 4 Pág.54
Gráfico N° 14 Imagen ensayo térmico 5 Pág.55
Gráfico N° 15 Imagen ensayo térmico 6 Pág.55
Gráfico N° 16 Imagen ensayo térmico 7 Pág.55
Gráfico N° 17 Curva de Temperatura normalizada y Real al interior del horno Pág.66
Gráfico N° 18 Curva de Temperatura de Cara No Expuesta de la Probeta Pág.67
Gráfico N° 19 Vista de la probeta durante el armado y colocación de montantes Pág.68
Gráfico N° 20 Vista de la probeta durante el armado e instalación de placa de yeso-cartón Pág.68
Gráfico N° 21 Cara expuesta al fuego de la probeta antes del ensayo Pág.68
Gráfico N° 22 Cara no expuesta al fuego de la probeta antes del ensayo Pág.68
Gráfico N° 23 Vista de la probeta transcurridos los primeros 5 minutos del ensayo Pág.69
Gráfico N° 24 Vista de la probeta transcurridos los 15 minutos del ensayo Pág.69
Gráfico N° 25 Vista de la probeta durante la prueba de gases inflamables Pág.69
Gráfico N° 26 Vista de la probeta al producirse la falla a los 31 minutos del ensayo Pág.69
Gráfico N° 27 Vista de la probeta al producirse la falla a los 31 minutos del ensayo Pág.70
Gráfico N° 28 Vista de la probeta luego de 3 minutos después del término del ensayo Pág.70
Gráfico N° 29 Vista de la probeta luego de 3 minutos después del término del ensayo Pág.70
Gráfico N° 30 Vista de la cara expuesta al fuego de la probeta luego del ensayo Pág.70
Gráfico N° 31 Instalación Tabique Pág.71
Gráfico N° 32 Dilatación de las placas en planta y corte Pág.72
Gráfico N° 33 Tipos de tabique Pág.73
Gráfico N° 34 Tabla de alturas, Manual de instalación de Volcometal Pág.74
Gráfico N° 35 Dilatación Pág.75
Gráfico N° 36 Detalle de tabique Pág.76
Gráfico N° 37 Catalogo Cintac Pág.79
Gráfico N° 38 Requisitos del proyecto de título Pág.81
Gráfico N° 39 Requisitos Acústicos Pág.82
Gráfico N° 40 Diseño acústico 1 Pág.82
Gráfico N° 41 Diseño acústico 2 Pág.82
Gráfico N° 42 Requisitos Térmicos Pág.83
Gráfico N°43 Planta térmica Pág.83
Gráfico N°44 requisitos Ignífugos Pág.84
7. Gráfico N°45 Requisitos generales Pág.85
Grafico N°46 Requisitos generales Pág.86
Grafico N°47 Información Normativa Pág.89
Grafico N°48 Información Económica Pág.89
Grafico N°49 Información Estructural Pág.89
Grafico N°50 Información Constructiva Pág.90
Grafico N°51 Rendimiento Pág.91
Grafico N°52 Espesor, Material Estructura, Distancia Montantes, Dimensión/Espesor Estructura mm Pág.91
Gráfico N°53 Indicador del espacio donde se encuentran los certificados en PDF y los detalles CAD. Pág.91
Gráfico N°54 Detalles CAD de la solución constructiva Pág.91
Grafico N°55 Identificación General Pág.92
Grafico N°56 Configuración Pág.93
Grafico N°57 Relación de los requisitos Normativos Pág.94
Grafico N°58 Aplicación requisitos normativos Pág.95
Grafico N°59 Aplicación requisitos normativos Pág.95
Grafico N°60 Flujo de normativa ignifuga Pág.97
Grafico N°61 Flujo de normativa Acústica Pág.98
Grafico N°62 – Lana Libre Factor de Resistencia R122 – Espesor 50mm Pág.99
Grafico N°63 Alternativa para cumplir con la reglamentación térmica Pág.100
Grafico N°64 Flujo de normativa Térmica Pág.100
Grafico N°65 Flujo de herramienta Pág.101
Gráfico N°66 Sección Home Pág.103
Gráfico N°67 Sección Home Zona Térmica Pág.103
Gráfico N°68 Sección Home Destino de la edificación Pág.104
Gráfico N°69 Sección Home Número de Pisos Pág.105
Gráfico N°70 Sección Home Vínculos para seleccionar elementos constructivo Pág.106
Gráfico N°71 Sección Home Selección de elementos constructivos Pág.107
Gráfico N°72 Link para filtrar requisitos generales de la solución Pág.108
Gráfico N°73 Link de selección de precio unitario Pág.108
Gráfico N°74 Link de selección de precio en la lista de resultados 1 Pág.109
Gráfico N°75 Link de selección de precio en la lista de resultados 2 Pág.110
Gráfico N°76 Listado de precio unitario para una solución en específico Pág.111
Gráfico N°77 Indicador del espacio donde se encuentran los certificados en PDF y los detalles CAD Pág.112
Gráfico N°78 Certificado IDIEM Pág.112
Gráfico N°79 Detalles CAD de la solución constructiva Pág.112
Gráfico N°80 - Sección Home que indica el link de Base de Precio Unitario Pág.113
Gráfico N°81 - Lista de precio unitario de la herramienta Pág.114
Gráfico N°82 - Esquema de modificación N°1 Pág.116
Gráfico N°83 - Esquema de modificación N°2 Pág.117
Gráfico N°84 - Esquema de modificación N°3 Pág.117
Gráfico N°85 - Esquema de modificación N°4 Pág.118
Gráfico N°86 - Esquema de modificación N°5 Pág.119
Gráfico N°87 - Esquema de modificación N°6 Pág.120
Gráfico N°88 - Esquema de modificación N°7 Pág.120
Grafico N°89 Selección de Zona Térmica Pág.121
Grafico N°90 Selección Destino de la Edificación Pág.122
Grafico N°91 Selección de Numero de pisos Pág.122
8. Grafico N°92 Selección Muros divisorios de locales habitacionales Pág.123
Grafico N°93 Resultado de 29 soluciones Pág.124
Grafico N°94 Aplicación de filtro económico Pág.124
Grafico N°95 Aplicación de filtro económico menor o igual a $20.000 Pág.124
Grafico N°96 Resultado de 10 soluciones Pág.125
Grafico N°97 Certificado IDIEM Pág.126
Grafico N°98 Detalles CAD Pág.126
Grafico N°99 Selección de Zona Térmica Pág.127
Grafico N°100 Selección Destino de la Edificación Pág.127
Grafico N°101 Selección de Numero de pisos Pág.128
Grafico N°102 Selección Muros divisorios de locales habitacionales Pág.129
Grafico N°103 Resultado de 2 soluciones Pág.129
Grafico N°104 Certificado IDIEM Pág.130
Grafico N°105 Detalles CAD Pág.130
9. Listado de Tablas
Tabla N°1 - Tramitancia y resistencia térmica por zona. Pág.32
Tabla N°2 - Tabla de rotulado R100 para cumplimiento de la norma NCh 2251. Pág.34
Tabla N°3 - Tipología para identificar la resistencia al fuego requerida según artículo 4.3.4. Pág.35
Tabla N°4 - Resistencia al fuego requerida para los elementos de construcción de edificios. Pág.36
Tabla N°5 - Valores coeficiente Cp. Pág.41
Tabla N°6 Símbolos de magnitud. Pág.57
Tabla N°7 Regulación de edificios. Pág.60
Tabla N°8 resistencia al fuego de panel. Pág.63
Tabla N°9 resumen de respuesta de ensayo. Pág.64
Tabla N°10 Marco General. Pág.64
Tabla N°11 referencia de observaciones. Pág.65
Tabla N°12 tabla de Unidades de consumo Pág.77
Tabla N°13 Precios U3nitarios Volcanita Pág.78
Tabla N°14 Precios Unitarios Lana de Vidrio Pág.79
Tabla N°15 Precio Unitario perfiles Pág.79
Tabla N°16 precio Unitario general Pág.80
Tabla N°17 Listado de soluciones Pág.87
Tabla N°18 Pagina N° 1 del Listado de Soluciones Constructivas - VOLCAN Pág.88
Tabla N°19 Tipología para identificar la resistencia al fuego requerida según artículo 4.3.4. Pág.96
Tabla N°20 – Flujo de normativa Térmica Fuente: Elaboración Propia Pág.99
10. 1
I.- Introducción
I.1.- Resumen
En este trabajo se realizó un análisis de las soluciones constructivas de muros
no estructurales dentro de la edificación, buscando identificar las variables que
permiten la elección de diferentes soluciones, para luego generar una
herramienta que permita la selección y clasificación estas soluciones, de esta
manera el profesional podrá seleccionar la que más se acomode a su proyecto.
Lo primero que se realizó en el proyecto de título fue un estudio detallado de la
normativa vigente para los muros no estructurales en las edificaciones, se
reconocieron las variables y la aplicación del procedimiento dentro de una
edificación, en las variables pertinentes al cumplimiento de los muros no
estructurales se encuentran las restricciones acústicas, ignifugas y térmicas las
cuales se analizaron y se buscó la mejor manera de cumplir con éstas para que
la herramienta tuviera un respaldo legal.
Una vez analizada la normativa se procedió a la incorporación de un listado de
soluciones constructiva, luego se procedió al uso del listado de soluciones que
poseía una empresa debido a su base de datos online, en donde se realizó un
análisis de las variables técnicas más importantes para este tipo de muros
reconociendo las particularidades de la construcción de muros flotantes, se
realizaron detalles en formato CAD de cada una de las soluciones, junto con esto
se estudiaron los elementos que componen estos muros como los perfiles de
acero galvanizado y placas para hacer un análisis de los costos por metro
cuadrado de cada elemento.
Una vez trabajado con todas estas variables por separado se procedió a realizar
una herramienta que uniera todos los elementos y que fuera útil para el
proyectista, con ella se busca ayudar a los constructores a identificar las
soluciones que cumplen con los requisitos de sus edificaciones para ayudar a la
correcta construcción.
11. 2
I.2.- Introducción al proyecto de titulo
Los tabiques o muros no estructurales son ampliamente utilizados en la
construcción tanto de edificios de gran altura como de viviendas en general; los
tabiques no son un sistema nuevo, como ejemplo se puede comentar que las
estructuras de acero galvanizado que hace unos años era un sistema extraño de
construir, ahora son una forma común de sistema constructivo, pero lo principal
en la edificación es que actualmente existen muchas maneras de realizar estos
muros, y el principal problema que se presenta al momento de construir, es la
falta de un comparativo técnico e imparcial que explique las cualidades y virtudes
que posee cada forma de construir.
Lo que busca este proyecto es generar una herramienta a partir del estudio
profundo del aspecto constructivo/estructural, del rendimiento, presupuestario y
de las normas asociadas que permitirán al proyectista y constructor obtener una
solución constructiva optima a partir de las características del proyecto estudiado
o en construcción. Esta herramienta permitirá evaluar los sistemas y presentar
diferentes alternativas en torno a las restricciones que el usuario defina,
permitiendo generar comparaciones las cuales podrán ser utilizadas tanto por los
proyectistas como por los constructores.
Para realizar este trabajo se deberá realizar un análisis de los sistemas de
construcción, enfocándose en aspectos técnicos como la estructuración de cada
solución, la altura máxima que logra cada tabique junto con lo que especifica la
normativa sobre los muros no estructurales, las características de soporte, y
dilataciones que se deben realizar para cada sistema, junto con esto también
señalar temas económicos como precio de los materiales por separado y dentro
del sistema, las herramientas necesarias para su correcta instalación, también
desarrollar un análisis de rendimiento diario de las soluciones como la cantidad
de metros cuadrados que se avanza con una cuadrilla normal ,la cantidad de
trabajadores necesarios para construir el sistema y el nivel de mano de obra que
12. 3
necesita cada solución para un correcto avance y una buena calidad del sistema,
temas normativos como los requisitos planteados por la ordenanza general de
urbanismo y construcción para muros y un estudio de cuál es la correcta
construcción de elementos no estructurales, por eso se eligió la construcción de
muros no estructurales ya que existen una gran cantidad de sistemas con muchas
características y enfoques que pueden presentar diferentes ventajas y
diferenciaciones entre si y permitir un cambio en el enfoque de acuerdo al
proyecto.
I.3.- Enfoque al sistema de estructura metálica
Actualmente existen muchas maneras de realizar un tabique pero la más usada
en chile son los tabiques con estructura metálica y placas de yeso-cartón, esto
se debe a que si se siguen las indicaciones del fabricante y se dejan las
dilataciones indicadas se comportan bien sísmicamente y en el país más sísmico
del mundo esto cobra vital importancia, otra característica que nos hace utilizar
esta solución es la cantidad de certificados y variables existentes, actualmente
en este sistema existen soluciones desde resistencia al fuego F-15 hasta F-180
siguiendo el mismo sistema constructivo. Debido a estos puntos la base de
nuestra herramienta se centrará en tabiques con estructura metálica, de todas
maneras la base de datos será abierta y si más adelante otro tipo de solución
quiere ser agregado no debería tener problemas en ingresar.
13. 4
I.3.- Objetivos
Objetivo General
Realizar un análisis detallado de las características de los diferentes sistemas de
construcción de muros no estructurales para generar un sistema de clasificación
de las soluciones bajo las variables constructivas, estructurales, económicas y
normativas.
Objetivos Específicos
Estudiar las condiciones y requerimientos legales a los que están sometidos los
muros no estructurales o tabiques para establecer una tipología base en
proyectos de viviendas en extensión y edificación en altura
Analizar las características técnicas y económicas que tienen los diferentes
sistemas de construcción de tabiques definiendo las variables críticas para el
análisis comparativo
Establecer una propuesta metodológica que permita un análisis comparativo, a
partir de los requerimientos y la tipología de la edificación, para definir un sistema
constructivo óptimo bajo las variables indicadas.
14. 5
I.4.- Hipótesis
Para la definición de la solución óptima de cualquier elemento constructivo existe
información disgregada en diversas fuentes, por lo que establecer un sistema
centralizado que integre las variables constructivas, estructurales, económicas, y
normativas, será beneficioso para las distintas partes involucradas en el proyecto.
15. 6
I.5.- Procedimiento
1.- Recopilación de información.
1.1.-Se buscó en bibliotecas y bases de datos en internet información
técnica sobre la construcción de tabiques y muros no estructurales, en el
caso de la búsqueda por internet, se utilizaron fuentes como la cámara
chilena de la construcción o el ministerio de vivienda para obtener
información que fuera lo más confiable posible, también había mucha
información que poseíamos sobre la construcción de tabiques.
1.2.- Se buscaron documentos y libros sobre la construcción y
características de los diferentes tipos de muros no estructurales, según
nuestra base de datos se consideraron también los manuales de
construcción de soluciones de perfiles de acero galvanizado.
1.3.- Se buscó La normativa referente a la edificación de muros no
estructurales, se hizo hincapié especialmente a la ordenanza general de
urbanismo y construcción en sus requisitos térmicos, acústicos y de fuego,
también se analizaron las normas de cumplimiento y la obtención de
certificados junto con la normativa sísmica para identificar los requisitos
legales que poseen los muros no estructurales.
1.4.- Se obtuvieron certificados de soluciones constructivas e información
en los proveedores de materiales como Cintac y Volcan para la
elaboración de muros no estructurales, también se tomaron en cuenta los
manuales de soluciones constructivas que habían elaborado estos
proveedores para identificar las particularidades de cada solución
certificada.
16. 7
1.5.- Se obtuvieron precios de lista de todos los productos con los que se
elaboran las diferentes soluciones constructivas, en esta etapa se
consultaron precios de perfiles en Cintac y precios de placas en volcán,
también se buscaron precios de fijaciones en Hilti y se consultaron tarifas
por el valor de instalación por m2 de tabiques
2.- Análisis de la información:
2.1.- En la etapa de recopilación de información se obtuvieron certificados
y una tabla con una gran cantidad de soluciones constructivas de una
empresa de placas de yeso, esta información se ordenó, reviso y también
se agregaron variables relevantes para el trabajo.
2.2.- Se analizaron las características económicas, estructurales y
constructivas de cada una de las soluciones para luego hacer detalles en
formato dwg y también se realizaron análisis de precios unitario de cada
una de estas soluciones y se agregaron a la tabla.
2.3.- A través de la ordenanza general de urbanismo y construcción y el
análisis de la normativa se identificaron las restricciones que poseen los
muros no estructurales tanto a un nivel térmico, acústico, fuego y de la
estructuración, se analizaron tablas de alturas de las empresas asociadas
a los certificados y se fijaron límites a la altura máxima de cada solución,
esta información también se agregó a la tabla.
2.4.- Se analizó la normativa para generar la herramienta, esta debía poder
mesclar las diferentes variables y filtrar las soluciones, por lo que se
analizaron las capacidades del programa base y el dominio que
poseíamos de diferentes programas, debido al tiempo y al uso que
poseemos de las diferentes plataformas para trabajar se optó por el exel
para generar nuestra herramienta.
17. 8
3.- Generación de la Herramienta
3.1.- Se realizó en Excel una herramienta que busca recopilar toda la
información del análisis de la información
3.1.- Después de un análisis de como ordenar la información se optó a
generar con la información normativa una base que filtrara las soluciones
por lo que el usuario debía agregar al programa las características que
posee su edificación y la herramienta filtra las elecciones que cumplen la
normativa legal con las características indicadas en una tabla.
Para el funcionamiento de la herramienta se deben agregar:
Zona Térmica
Destino de la edificación
Número de Pisos
3.2.- Se trabajó la tabla directamente para que el usuario pudiera agregar
las características estructurales, económicas y constructivas de su
proyecto y que el programa pudiera filtrar estas para obtener la solución
constructiva más adecuada para su proyecto.
La tabla para las soluciones constructivas se divide de la siguiente
manera:
Información Normativa
Resistencia al Fuego (RF)
Resistencia Térmica (R100)
Resistencia Acústica Db (A)
Información Económica
Precio Unitario por m2
18. 9
Información Estructural
Altura Máxima
Información Constructiva
Rendimiento
Espesor
Material Estructural
Distancia Montantes
Dimensión/Espesor de la estructura
Anexos
Certificado en PDF
Detalles CAD
Identificación General
Elemento Constructivo
Codificación
Nombre Comercial
Configuración
Tipo de placa Expuesta
Materialidad Estructural
Aislamiento
Tipo de placa Opuesta
Certificados
N° de Certificado
19. 10
Las etapas del proyecto y el funcionamiento de la informacion se pueden resumir
en el siguiente gráfico:
Grafico N°01 Etapas del Proyecto de título - Fuente: Elaboración propia
20. 11
II.- Marco Teórico
II.1.- El desarrollo de los muros no Estructurales en Chile
A diferencia de estados unidos donde se producen placas de yeso desde
1916 y posee una cultura en base a la construcción no estructural El desarrollo
de los muros no estructurales en latino américa se estableció a mediados del
siglo 20, esto es principalmente debido a la influencia pre establecida de España
y Portugal quienes desarrollaron un tipo de construcción en base a tejas de barro,
adobe y ladrillos.
A través del progreso en los sistemas constructivos y el desarrollo de las
edificaciones se generó la necesidad de elementos divisorios que permitieran una
construcción más rápida y fácil, así se comenzó a mirar al extranjero y
comenzaron a utilizar en américa latina los muros no estructurales, en Chile
específicamente la primera empresa en trabajar y producir placas de yeso fue
volcán en el año 1941, al inicio la estructura se realizaba en madera utilizando
generalmente madera de pino seco de 2”x 2”. Generando una estructura en base
a pies derechos y entre estas costaneras las cuales eran cubiertas con placas y
llenadas con aislante en base a lana mineral o lana de vidrio.
Grafico N°02 tabique real – Fuente:
www.volcan.cl/manuales/tabiquereal.pdf
21. 12
La evolución de los sistemas, impulsado por las cualidades técnicas del acero,
llevo a un cambio en la estructura de los muros no estructurales actualmente el
sistema más utilizado para la construcción es el sistema Volcometal, este sistema
consiste en realizar una estructura metálica en base a montantes y canales, estas
estructuras pueden ser flotantes o estructurales
Grafico N°03 Tabique Volcometal – Fuente: www.volcan.cl/manuales/volcometal.pdf
Para nuestro trabajo abordaremos directamente la construcción de muros no
estructurales en estructura metálica y nos centraremos principalmente en la
clasificación y selección de las soluciones constructivas indicadas para cada
proyecto.
22. 13
II.2.- Normativa en Chile
II.2.1. - Ley General de Urbanismo y Construcción
El proceso de migración del campo a la ciudad produce un grave problema en la
mayoría de las urbes. Para darle frente a esto, se crea la Junta Central de
Habitación Popular y se dicta la primera versión de la Ley General de Urbanismo
y Construcción (L.G.U.C.), que busca ordenar la planificación urbana.
Como referente histórico, ésta data desde el momento de su publicación como
D.F.L. N° 458; D.L. N° 1.305 del 13 de Abril del año 1976, como ley 16.391, aun
cuando ésta, no precisamente como ley, ya existía con varias décadas de
anticipación, originándose después del terremoto de Talca del año 1929.
La Ley General de Urbanismo y Construcción sirve para que todas las acciones
en materias de planificación urbana, urbanización y construcciones que se
desarrollen en el territorio nacional se enmarquen dentro de las condiciones
mínimas que en sus diversos artículos se establecen.
En decreto con fuerza de ley D.F.L. N° 458 según la legislación chilena, su
composición es a través de 4 títulos más uno denominado “Título Final”.
Título primero de la LGUC
Se denomina “Disposiciones Generales”, enfocado a las normas de competencia,
de los funcionarios, de los profesionales y de las sanciones dispuestas por esta
ley. Ordenadas a través de capítulos, siendo en total 4, en donde destacaremos
el capítulo I, denominado “Normas de Competencia”, construida a través de 26
artículos, desplegados en 4 capítulos, siendo los primeros dos artículos los más
importantes a destacar para el continuo aprendizaje del trabajo.
23. 14
Artículo 1
“Las disposiciones de la presente ley, relativas a planificación urbana,
urbanización y construcción, y las de la Ordenanza que sobre la materia dicte el
Presidente de la República, regirán en todo el territorio nacional”.
Artículo 2
Éste es la primera aproximación al propósito de este trabajo, porque hace
indicaciones básicas sobre los reglamentos a tener en consideración al momento
de decidir utilizar sistemas constructivos tanto estructurales como no
estructurales. Principalmente es aquí donde se indican en tres partes:
1) La Ley General: “Que contiene los principios, atribuciones, potestades,
facultades, responsabilidades, derechos, sanciones y demás normas
que rigen a los organismos, funcionarios, profesionales y particulares,
en las acciones de planificación urbana, urbanización y construcción”.
2) La Ordenanza General: “Que contiene las disposiciones
reglamentarias de esta ley y que regula el procedimiento
administrativo, el proceso de planificación urbana, urbanización y
construcción, y los estantalares técnicos de diseño y construcción
exigibles en los dos últimos”.
3) Las Normas Técnicas: “Que contienen y definen las características
técnicas de los proyectos, materiales y sistemas de construcción y
urbanización, de acuerdo a los requisitos de obligatoriedad que
establece la Ordenanza General.”
24. 15
Título segundo de la LGUC
De La Planificación Urbana”, éste está basado principalmente en capítulos que
apunta a definiciones, regular la planificación urbana, límites urbanos, usos de
suelo, subdivisión y urbanización del suelo, renovación urbana y finalmente a las
expropiaciones.
Título tercero de la LGUC
Este título se refiere al tema “De La Construcción”, orientado primordialmente a
las normas de diseño y ejecución de obras de urbanización y edificación.
Compuesto por 2 capítulos distribuidos desde el artículo 105° hasta el artículo
161°, siendo el de mayor importancia a destacar, el capítulo 1° denominado
“Normas de Diseño”, Párrafo 1°, “Del diseño de obras de urbanización y
edificación”.
Artículo 105
El diseño de las obras de urbanización y edificación deberá cumplir con los
estándares que establezca la Ordenanza General en lo relativo a:
1) Trazados viales urbanos
2) Áreas verdes y equipamiento
3) Líneas de edificación, rasantes, alturas, salientes, cierros, etc.
4) Dimensionamiento mínimo de los espacios, según su uso específico
(habitación, comercio, oficina, escolar, asistencial, circulación, etc.)
5) Condiciones de estabilidad y anti sísmicas
6) Condiciones de incombustibilidad
7) Condiciones de salubridad, iluminación y ventilación.
8) Dotación de servicios sanitarios y energéticos, y otras materias que
señale la Ordenanza General.
25. 16
Artículo 106
“Para alcanzar la finalidad prevista en el artículo anterior, los materiales y
sistemas a usar en las urbanizaciones y construcciones deberán cumplir con las
"Normas Técnicas" preparadas por el Ministerio de la Vivienda y Urbanismo, sus
servicios dependientes o el Instituto Nacional de Normalización”.
26. 1: Ordenanza General de Urbanismo y Construcción – Abril 2014
17
II.2.2. - Ordenanza General de Urbanismo y Construcción1
La ordenanza general de urbanismo y construcción (O.G.U.C.) es el cuerpo
reglamentario de la Ley General de Urbanismo y Construcción, que ambas en
conjunto son la base y estructura del derecho urbanístico y constructivo Chileno.
La LGUC señala sobre su nivel de acción, que la OGUC es la “que contiene las
disposiciones reglamentarias de esta ley y que regula el procedimiento
administrativo, el proceso de planificación urbana, urbanización y construcción, y
los estándares técnicos de diseño y construcción exigibles en los dos últimos”.
La OGUC está compuesta por 6 títulos, dentro de los que se prioriza:
Titulo cuarto de la OGUC
Denominado “De la Arquitectura”, conformado por 14 capítulos. En este título
resulta relevante el estudio del capítulo 1° y capitulo 3° en donde se abarca
prácticamente en su totalidad las normas que rigen para el ámbito Acústico,
Térmico e Ignifugo en los distintos sistemas constructivos. Tener en
consideración que para términos acústicos esta norma (4.1.6.) solo rige para
construcciones de tipo habitacional colectivo o unidades de vivienda.
1) Condiciones de habitabilidad (Art. 4.1.1. – Art. 4.1.16.): Entiéndase como
el capítulo que reúne un grupo de condiciones constructivas que velan por
el buen vivir en aspectos ligados a la salud y a la confortabilidad, a fin que
se produzcan condiciones mínimas de salud garantizadas por los
habitantes o usuarios de un recinto en especial.
Este capítulo del cuarto título de la OGUC, busca resguardar las
condiciones mínimas para hacer que los edificios sean habitables, de las
cuales destacaremos el cumplimiento de estándares respecto a
condiciones “acústicas y térmicas”, destacando que la OGUC divide las
construcciones en dos tipos para este capítulo.
27. 18
- Locales habitables (Art. 4.1.1): destinadas a la permanencia de las
personas, tales como: dormitorios, habitaciones, comedores, salas de
estar, oficinas, consultorios, salas de reunión y salas de venta. Éstos
deben cumplir a su vez con un mínimo con respecto a su altura interior
de 2,30mts, poseer al menos una ventana que permita la entrada de
luz o aire, cuando no contemplen ventana al exterior que permita la
renovación de aire, deberán ventilarse mediante un ducto, individual o
colectivo, de sección libre no interrumpida de, al menos, 0,16 m2.
- Locales no habitables: destinadas al tránsito o estadía esporádica de
personas, sales como cuartos de baño, cocinas, salas de vestir,
lavaderos, vestíbulos, galerías o pasillos.
Durante este trabajo daremos hincapié al Artículo 4.1.6. y al Artículo
4.1.10. del presente capítulo 1°, Titulo 4° de la OGUC.
2) Condiciones generales de seguridad. (Art. 4.2.1. – Art. 4.2.29.)
3) Condiciones de seguridad contra incendios. (Art. 4.3.1. – Art. 4.3.29.): En
este capítulo se estudiará el conjunto de normas y medidas que se dispone
tanto en la construcción como en los sistemas constructivos para
protegerlos contra la acción del fuego, con el que se propone
principalmente salvar vidas humanas, minimizar las pérdidas económicas
causadas por el siniestro y conseguir que las actividades del edificio u
construcción a fin puedan reanudarse en el plazo de tiempo más corto
posible.
28. 19
2: Norma Chilena NCH 352/1. Of 2000: Aislación acústica parte 1 “Construcción de uso habitacional –
Requisitos mínimos y ensayos”.
II.2.2.1. - Norma Acústica (Artículo 4.1.6; Titulo IV, O.G.U.C.):
En este artículo se dictan las medidas y estándares mínimos para que el sistema
constructivo cumpla con las exigencias de la OGUC en el área Acústica.
Los estándares acústicos que deben poseer las edificaciones en un tema que
está en constante desarrollo, debido al aumento en la densidad poblacional que
se emplaza en la ciudad, a esto también se le suma la actividad que cada uno
desarrolla, lo que causa que el centro urbano sea cada vez más ruidoso. Basado
en esta problemática se ha generado una línea de normas que regulan el nivel
de ruido a medirse al interior de las edificaciones y el aislamiento que deben tener
cada elemento divisorio.
Por lo que estos estándares serán aplicados solo a los elementos que separen o
dividan unidades de vivienda que sean parte de un edificio colectivo o “locales
habitacional”, o entre unidades de vivienda de edificaciones continuas, unidades
de vivienda en edificaciones pareadas, que estén contiguas a recintos no
habitaciones.
Nch 352./1. Of2000, Promulgada el año 2000:
“Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la República por Decreto
N° 1081, del Ministerio de Obras Públicas, de fecha 30 de Marzo del 2000,
publicado en Diario Oficial N° 36.649 del 27 de Abril del 2000. Esta norma fue
hecha para actualizar la NCh352.Of61: Condiciones Acústicas que deben
cumplir los edificios, por lo que anula y reemplaza dicha norma sólo en lo relativo
a construcciones de uso habitacional”. 2
Regulada el Ministerio de Vivienda y Urbanismo y verificada su fiscalización por
las direcciones de obras correspondientes a cada comuna. En ella se establecen
los requisitos que deben cumplir las edificaciones de uso habitacional, como el
29. 20
3: Manual de aplicación, reglamentación acústica – Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones.
Nivel Equivalente Diurno (NED) o nivel de presión sonora equivalente medida en
el exterior de la fachada, durante periodos de tiempo que consideran la actividad
diurna características del lugar y el aislamiento máximo.
“Junto con la entrada en vigencia de estos requisitos, y conscientes de que existe
una gran variedad de elementos que intervienen en el confort acústico de la
vivienda, se incorpora el Listado Oficial de Soluciones Constructivas para el
Aislamiento Acústico, herramienta pública, que está a disposición de todos los
arquitectos y diseñadores en donde se establecen soluciones constructivas,
previamente ensayadas por consultores acústicos, que dan cumplimiento con los
valores reglamentarios.” 2
“Esta modificación, si bien mejora la situación actual, no resuelve por completo
la compleja problemática del ruido en la edificación. Es una importante
herramienta, que tiene como objeto establecer valores mínimos aceptables, que
no aseguran necesariamente niveles de confort, si no son complementados con
correctos diseños y ejecuciones de las soluciones constructivas.” 3
“Se genera un innegable avance respecto de la situación actual, estimulando el
desarrollo tecnológico de la construcción en Chile, mejorando los sistemas
constructivos, creando conciencia de la problemática acústica, e incorporando al
mercado un conjunto de herramientas que sacarán, definitivamente, el tema
acústico del silencio.” 2
30. 21
II.2.2.2. - Norma Térmica (Artículo 4.1.10; Titulo IV, O.C.U.G.):
En este artículo se dictan las medidas y estándares mínimos para que el sistema
constructivo cumpla con las exigencias de la OGUC en el área térmica.
Hoy es necesario no sólo alcanzar los parámetros de confort requeridos, sino
lograrlo con el menor uso de energía no renovable posible, aprovechando la
energía solar en sus diversas fases y/o utilizando energía renovable si es
necesario.
En esta perspectiva todos los países han desarrollado estrictas y progresivas
regulaciones sobre la demanda de energía de las edificaciones, como también
sobre el comportamiento de los componentes de la envolvente de las viviendas
y edificios, la calidad del aire interior, la eficiencia de los equipos de calefacción,
etc., llegándose hoy a la certificación obligatoria respecto de la demanda de
energía máxima de las edificaciones, expresada en kWh/m2 año.
El Ministerio de Vivienda y Urbanismo con el fin de mejorar la calidad de vida de
la población ha modificado en tres etapas, en los últimos dos años, explícitos en
la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, que se rigen en materias
de reglamentación térmica
En éstas se han establecido cambios sustanciales en razón del
acondicionamiento térmico a las viviendas
- Etapa 1: Exigencias para complejos de techumbre, muros, pisos
ventilados y superficie máxima para ventanas, entrando en vigencia el año
1994.
31. 22
- Etapa 2: Determinada igualmente por el Ministerio de Vivienda y
Urbanismo habla sobre exigencias para, muros, pisos ventilados y
superficie máxima para ventanas.
- Etapa 3: Última etapa entrada en vigencia el 4 de enero de 2007, en la que
considera la certificación energi-térmica sobre el comportamiento global.
Estas etapas buscan principalmente mejorar la calidad de vida de la población
mediante un mejor confort térmico en lo que ello reduce en mejor habitabilidad,
mejor salud, menor contaminación y mayor durabilidad de la vivienda, a su vez
es importante destacar la optimización del consumo de combustible destinados
a calefacción y/o refrigeración. Por último es fundamental para futuras mejoras
promover la investigación aplicada en esta área, la cual será a beneficio de todos.
NCh 853./Of 2007.
Promulgada el año 2007:
Esta norma anula y reemplaza la norma Nch853/Of 71 “Acondicionamiento
ambiental térmico”, Muros y completos de techumbre, cálculo de resistencia y
transmitancia térmica, declarada Oficial por el Decreto N° 95, del Ministerio de
Vivienda y Urbanismo. De fecha 10 de Febrero de 1972.
Esta última ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de
Normalización con fecha de publicación 24 de Febrero de 2007 bajo el Decreto
Supremo N° 24.” Con el fin de:
- Establecer los procedimientos de cálculo para determinar las resistencias
y transmitancias terminas en elementos constructivos, en particular en los
envolventes térmicos, tales como muros perimetrales, complejos de
32. 23
techumbre y pisos, y en general, cualquier otro elemento que separe
ambientes de temperaturas distintas.
- Normar los procedimientos de cálculo que se establecen en esta norma
que están basado en el supuesto que el flujo térmico se desarrolla de
acuerdo a la ley de Fourier.
- Determinar los valores entregados según esta norma para que sean de
uso para el cálculo de transmisión de calor, potencia de calefacción,
refrigeración, energía térmica y aislaciones térmicas de envolventes en la
edificación.
33. 24
4: Normativa Nacional de Seguridad contra incendios para bomberos.
II.2.2.3. - Norma “De las Condiciones de Seguridad Contra Incendios”
(Capitulo 3, Titulo IV, O.G.U.C.):
Todo edificio deberá cumplir, según su destino, con las normas mínimas de
seguridad contra incendio contenidas en el presente Capítulo, como asimismo,
con las demás disposiciones sobre la materia contenidas en la presente
Ordenanza.
Las disposiciones contenidas en el presente Capítulo buscan, como objetivo
fundamental, que el diseño de los edificios y sus componentes internos aseguren
que se cumplan las siguientes condiciones:
- Que se facilite el salvamento de los ocupantes de los edificios en caso de
incendio.
- Que se reduzca al mínimo, en cada edificio, el riesgo de incendio.
- Que se evite la propagación del fuego, tanto al resto del edificio como
desde un edificio a otro.
- Que se facilite la extinción de los incendios.
Para lograr los objetivos señalados anteriormente, los edificios, en los casos que
determina este Capítulo, deberán protegerse contra incendio. Para estos efectos,
se distinguen dos tipos de protección contra incendio:
- Protección pasiva: “La que se basa en elementos de construcción que por
sus condiciones físicas aíslan la estructura de un edificio de los efectos del
fuego durante un determinado lapso de tiempo, retardando su acción y
permitiendo en esa forma la evacuación de sus ocupantes antes del
eventual colapso de la estructura y dando, además, tiempo para la llegada
y acción de bomberos. Los elementos de construcción o sus
revestimientos pueden ser de materiales no combustibles, con capacidad
propia de aislación o por efecto intumescente o sublimante frente a la
acción del fuego” 4.
34. 25
5: Norma Chilena NCh933. Of97, Prevención de incendio en edificios - Terminología
- Protección activa: La compuesta por sistemas que, conectados a sensores
o dispositivos de detección, entran automáticamente en funcionamiento
frente a determinados rangos de partículas y temperatura del aire,
descargando agentes extintores de fuego tales como agua, gases,
espumas o polvos químicos.
NCh 933./Of 97.
Promulgada el año 1997:
“Esta norma anula y reemplaza a la norma Nch933.Of85 – Prevención de
incendios en edificios , terminología, declarada Oficial de la república por Decreto
N° 51, de fecha 28 de Marzo de 1985, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo,
publicado en el Diario Oficial N° 32.157, del 27 de Abril de 1985” 5
Esta norma es de carácter colaborador para que el usuario esté en conocimiento
de los términos más usuales empleados en la prevención de incendios en edificio,
tanto en la protección pasiva como en la activa. A su vez se le suma una serie de
significados técnicos habituales, los que están circunscrito al campo de la
construcción de edificios.
NCh 934./Of 94.
Promulgada el año 1994:
Esta norma anula y reemplaza a la norma Nch934.Of79 – Prevención de riesgos,
Clasificación de fuegos, declarada norma Chilena Oficial de la República por
Decreto N° 047, de fecha 06 de Febrero de 1979, del Ministerio de Salud
Pública.
Al igual que la norma mencionada anteriormente, ésta también es de carácter
colaborador para que el usuario esté en conocimiento de la clasificación de
fuegos en base a los materiales involucrados en la combustión, de igual manera
ésta se aplica en todos aquellos lugares y/o materiales que requieran establecer
una protección contra el fuego.
35. 26
6: Capitulo III – Articulo 17 – Decreto 458 Ley Chilena
7: Manual de Aplicación, reglamentación acústica – Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones.
II.3.- Normativa Aplicada a los muros no Estructurales.
Actualmente la norma que rige el uso de muros no estructurales en chile
es la NCh 433 y la Ordenanza general de urbanismo y construcción, en esta se
encuentran los artículos que rigen las restricciones a la construcción y las
características que deben presentar las edificaciones en todo el territorio
nacional, para que una edificación cumpla con esta ley los muros deben cumplir
con ciertas características, y es deber de los profesionales regirse por lo
establecido en la ley general de urbanismo y construcción.
Artículo 17.
Para los efectos de la presente Ley, son arquitectos, ingenieros civiles, ingenieros
constructores y constructores civiles, las personas que se encuentran
legalmente habilitadas para ejercer dichas profesiones, quienes serán
responsables por sus acciones u omisiones en el ámbito de sus respectivas
competencias.6
Las principales restricciones que posee para muros no estructurales se
encuentran en el Titulo 4 de la Arquitectura de la ordenanza donde se especifican
las características de diseño que deben presentar estos elementos, aunque no
habla específicamente de los muros no estructurales habla de elementos
verticales y dependiendo del título puede especificar un uso, por ejemplo la
reglamentación acústica en el punto 2 del artículo 4.1.6 habla de “Los elementos
constructivos verticales o inclinados que sirvan de muros divisorios o
medianeros” 7, este elemento puede ser un muro no estructural o un muro
estructural dependiendo de la forma de construir por lo que es pertinente para
nuestra clasificación.
36. 27
II.3.1.- Requisitos acústicos de la ordenanza general de urbanismo y
construcción
La primera división que presenta el Titulo 4 es la división de los recintos o locales,
según el Capítulo 1 en el Artículo 4.1.5, este artículo habla de las condiciones
acústicas y se consideran 4 tipos de locales, los locales que deben ser aislados
totalmente, los locales que deben ser aislados parcialmente y los locales sin
exigencia acústica y locales ruidosos, la característica que presentan estos es
que si un local considerado sin exigencias acústicas o un local ruidoso se
construya a menos de 100 metros de un local que por naturaleza debe ser
totalmente aislado esta edificación también cumplir con lo especificado en el
grupo 1.
Artículo 4.1.5. “Los locales según sus condiciones acústicas, se clasificarán en
los Siguientes grupos:
1. Locales que por su naturaleza deben ser totalmente aislados de las
ondas sonoras exteriores y en los cuales los sonidos interiores deben
extinguirse dentro de las salas en que son producidos: estudios de
grabación de películas cinematográficas o de discos, salas de transmisión
de radiotelefonía, salas de hospitales, de estudios de música, de escuelas,
bibliotecas y audición de alta calidad.
2. Locales parcialmente aislados que pueden recibir ondas sonoras del
exterior, pero en los cuales interesa que esta recepción sea limitada de
modo que no tome forma inteligible, capaz de provocar desviaciones de la
atención: hoteles, departamentos, casas habitación, locales destinados al
culto, oficinas profesionales o comerciales y las otras salas de audición no
comprendidas en la categoría anterior.
37. 28
8: Construcción, C. d.-C. 2015 – Tabiques Interiores – Recomendaciones Técnicas. Santiago Chile –
Corporación de Desarrollo Tecnológico, CDT
3. Locales sin exigencias acústicas en que es indiferente que se
propaguen ondas sonoras en uno u otro sentido, tales como estadios,
mercados, restaurantes.
4. Locales ruidosos, en que el nivel sonoro interior es superior al del
exterior y que, por lo tanto, deben ser tratados en forma recíproca a los de
los dos primeros grupos, tales como fábricas, estaciones de ferrocarril,
centrales o subestaciones eléctricas, imprentas, salas de baile.
Los locales incluidos en el primer grupo en su totalidad y los del segundo grupo
que se encuentren ubicados en barrios con alto nivel sonoro medio, de acuerdo
con la clasificación que adopte la Dirección de Obras Municipales, deberán
someterse a las exigencias establecidas en las Normas Oficiales sobre
condiciones acústicas de los locales.
Los edificios del cuarto grupo no podrán construirse en sectores habitacionales
ni a distancias menores de 100 m de los edificios del grupo uno. Cumplirán, por
lo demás, con las disposiciones de las Normas Oficiales en materia de
aislamiento antisonórico de los locales que dichas normas especifiquen”.8
Por lo tanto según lo especificado en este artículo el estudio acústico de los
muros, va a depender de los locales del entorno y la clasificación que adopte la
dirección de obras municipales para cada zona y edificación, por cual el
requerimiento acústico de las edificaciones deberá ser consultado a un nivel
municipal, dentro de los requerimientos de la zona en el plan regulador o en algún
seccional.
El artículo 4.1.6 del Título 4 habla del requerimiento acústico que debe ser
aplicado a viviendas por lo tanto si el destino de una edificación es habitacional
debe cumplir con 2 requisitos.
38. 29
El primer requisito es que los elementos constructivos horizontales como losas,
pisos o rampas deben tener una aislación acústica de 45 dB(A) y 75dB al impacto
normalizado, el segundo requisito es que los elementos constructivos verticales
o muros que sirvan como divisorios deben tener una aislación de 45 dB(A) por lo
tanto la ordenanza presenta la primera característica que debe cumplir un muro,
sin importar si es estructural o no.
Artículo 4.1.6. “Las exigencias acústicas que se señalan en este artículo serán
aplicables sólo a los elementos que separen o dividan unidades de viviendas que
sean parte de un edificio colectivo, o entre unidades de vivienda de edificaciones
continuas, o entre unidades de viviendas de edificaciones pareadas, o entre las
unidades de vivienda que estén contiguas a recintos no habitables.
En los casos señalados en el inciso anterior, los elementos constructivos que
dividan o separen las unidades deberán cumplir con las siguientes
características:
1. Los elementos constructivos horizontales o inclinados, tales como pisos y
rampas, deberán tener un índice de reducción acústica mínima de 45dB(A) y
presentar un nivel de presión acústica de impacto normalizado máximo de 75dB,
verificados según las condiciones del número 4. de este artículo.
2. Los elementos constructivos verticales o inclinados que sirvan de muros
divisorios o medianeros deberán tener un índice de reducción acústica mínima
de 45dB(A), verificados según las condiciones del número 4. de este artículo.
3. Las uniones y encuentros entre elementos de distinta materialidad, que
conforman un elemento constructivo, deberán cumplir con las disposiciones
señaladas anteriormente en los números 1. y 2.
39. 30
9: Construcción, C. d.-C. 2015 – Tabiques Interiores – Recomendaciones Técnicas. Santiago Chile –
Corporación de Desarrollo Tecnológico, CDT
4. Para efectos de demostrar el cumplimiento de las disposiciones establecidas
en los números 1. y 2. se deberá optar por una de las siguientes alternativas:
A. La solución constructiva especificada para los elementos horizontales,
verticales o inclinados deberá corresponder a alguna de las soluciones
inscritas en el Listado Oficial de Soluciones Constructivas para
Aislamiento Acústico del Ministerio de Vivienda y Urbanismo.
B. Demostrar el cumplimiento de las exigencias de las disposiciones
señaladas anteriormente en los números 1. y 2. para la solución
especificada, mediante una de las siguientes alternativas:” 9
Debido a que según el artículo 4.1.5 cada municipio puede fijar su requerimiento
acústico y estos pueden ser cambiados en un corto plazo, y que este
requerimiento también va a depender de la cercanía de cada proyecto a
diferentes edificaciones, el trabajo en este punto se va a centrar en el artículo
4.1.6 para la clasificación por lo tanto se fijara un requerimiento acústico solo a
los muros divisorios de unidades en los proyectos habitacionales, de todas
maneras se buscara indicar el valor acústico de las soluciones presentadas para
que se consulte con los documentos municipales y se busque una solución que
cumpla con el artículo 4.1.5.
40. 31
10: Manual de Aplicación – Reglamentación Térmica – Ordenanza General de Urbanismo y
Construcciones – Artículo 4.1.10 – MINVU e Instituto de la Construcción
II.3.2.- Requisitos térmicos de la ordenanza general de urbanismo y
construcción
En la ordenanza general de urbanismo y construcción los artículos que se refieren
a los requisitos térmicos comienzan en el artículo 4.1.10, este artículo indica que
todas las viviendas deberán cumplir con las exigencias que se indican, por lo
tanto los requisitos térmicos al igual que los requisitos acústicos se enfocan
directamente en la construcción habitacional.
“Artículo 4.1.10. Todas las viviendas deberán cumplir con las exigencias de
acondicionamiento térmico que se señalan a continuación:” 10
Para cumplir con las exigencias térmicas un proyecto debe tener una envolvente
con una tramitancia térmica igual o menor o una resistencia térmica (el inverso
de la tramitancia) igual o superior a la señalada en la zonificación térmica que
posee el ministerio de vivienda y urbanismo, lo que esa esta zonificación térmica
es que divide el país en 7 zonas térmicas las cuales tienen diferentes
requerimientos térmicos de tramitancia y resistencia otro punto importante es que
divide la envolvente en 3 elementos, muros, techumbre y piso ventilado.
Como objetivo del proyecto de título nos centraremos solo en la resistencia
térmica solicitada en los muros y como cumplir con esta directamente en el
sistema de clasificación.
Exigencias:
Los complejos de techumbres, muros perimetrales y pisos inferiores ventilados,
entendidos como elementos que constituyen la envolvente de la vivienda,
deberán tener una tramitancia térmica “U” igual o menor, o una resistencia
térmica total “Rt” igual o superior, a la señalada para la zona que le corresponda
al proyecto de arquitectura, de acuerdo con los planos de zonificación térmica
41. 32
aprobados por resoluciones del Ministro de Vivienda y Urbanismo y a la siguiente
Tabla:
Tabla N°1 - Tramitancia y resistencia térmica por zona
ZONA
TECHUMBRE MUROS PISOS VENTILADOS
U Rt U Rt U Rt
W/m2
K m2
K/W W/m2
K m2
K/W W/m2
K m2
K/W
1 0,84 1,19 4,0 0,25 3,60 0,28
2 0,60 1,67 3,0 0,33 0,87 1,15
3 0,47 2,13 1,9 0,53 0,70 1,43
4 0,38 2,63 1,7 0,59 0,60 1,67
5 0,33 3,03 1,6 0,63 0,50 2,00
6 0,28 3,57 1,1 0,91 0,39 2,56
7 0,25 4,00 0,6 1,67 0,32 3,12
Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070404173759.aspx/OGUC2014.pdf
Las características que debe tener un muro para considerarse en este artículo es
que debe tener un plano de terminación interior con un Angulo de más 60° y
deben ser muros perimetrales, también deberán contar con una barrera de
humedad y una barrera de vapor.
Muros:
“Para la aplicación del presente artículo se considerará complejo de muro al
conjunto de elementos constructivos que lo conforman y cuyo plano de
terminación interior tenga una inclinación de más de 60º sexagesimales, medidos
desde la horizontal.
Las exigencias de acondicionamiento térmico para muros serán las siguientes:
a) Las exigencias señaladas en la Tabla 1 del presente artículo, serán
aplicables sólo a aquellos muros y/o tabiques, soportantes y no
soportantes, que limiten los espacios interiores de la vivienda con el
espacio exterior o con uno o más locales abiertos y no será aplicable a
aquellos muros medianeros que separen unidades independientes de
vivienda.
42. 33
11: Factor de desempeño asociado al comportamiento sísmico de elementos secundarios
e) En el caso de que el complejo muro incorpore materiales aislantes, la solución
constructiva deberá considerar barreras de humedad y/o de vapor, según el tipo
de material incorporado en la solución constructiva y/o estructura considerada.”
11
El punto que nos interesa directamente de la reglamentación térmica para
nuestro trabajo es la alternativa B para cumplir con el artículo 4.1.10. Esta
alternativa nos indica que incorporando un material aislante rotulado con el factor
R100 dentro de la solución constructiva podemos cumplir por lo cual se hace
mucho más fácil que realizar el cálculo de todo el elemento.
En el sistema de clasificación para lograr el objetivo de para cumplir con la
reglamentación térmica nuestro calculo apuntara a que la solución constructiva
posea un material rotulado con el factor R100 y a conseguir el certificado del
material aislante para ser utilizado según las alternativas definidas en la
ordenanza general de urbanismo y construcción.
B.- Alternativas para cumplir las exigencias térmicas definidas en el
presente artículo:
Para los efectos de cumplir con las condiciones establecidas en el Tabla 1 se
podrá optar entre las siguientes alternativas:
1. Mediante la incorporación de un material aislante etiquetado con el R100
correspondiente a la Tabla
2: Se deberá especificar y colocar un material aislante térmico, incorporado o
adosado, al complejo de techumbre, al complejo de muro, o al complejo de piso
ventilado cuyo R100 mínimo, rotulado según la norma técnica NCh 2251, de
conformidad a lo indicado en la tabla 2 siguiente:
43. 34
Tabla N°2 - Tabla de rotulado R100 para cumplimiento de la norma NCh 2251
ZONA
TECHUMBRE
R100
MUROS
R100
PISOS
VENTILADOS
R100
1 94 23 23
2 141 23 98
3 188 40 126
4 235 46 150
5 282 50 183
6 329 78 239
7 376 154 295
Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070404173759.aspx/OGUC2014.pdf
2. Mediante un Certificado de Ensaye otorgado por un laboratorio con inscripción
vigente en el Registro Oficial de Laboratorios de Control Técnico de Calidad de
la Construcción del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, reglamentado por el D.S.
Nº 10, (V. y U.), de 2002, demostrando el cumplimiento de la transmitancia o
resistencia térmica total de la solución del complejo de techumbre, muro y piso
ventilado.
3. Mediante cálculo, el que deberá ser realizado de acuerdo a lo señalado en la
norma NCh 853, demostrando el cumplimiento de la transmitancia o resistencia
térmica del complejo de techumbre, muro y piso ventilado. Dicho cálculo deberá
ser efectuado por un profesional competente.
4. Especificar una solución constructiva para el complejo de techumbre, muro y
piso ventilado que corresponda a alguna de las soluciones inscritas en el Listado
Oficial de Soluciones Constructivas para Acondicionamiento Térmico,
confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo.
44. 35
II.3.3.- Requisitos Ignífugos de la Ordenanza General de Urbanismo y
Construcción
Para cumplir con los requisitos ignífugos de acuerdo a la ordenanza general de
urbanismo y construcción se debe saber el número de pisos, los metros
cuadrados y el destino de la edificación a construir, con estos datos uno identifica,
según la siguiente tabla correspondiente al artículo 4.3.4; que tipo de edificación
es. Existen cuatro tipos de edificación desde la letra “a” hasta la “d”, una vez
identificado el tipo de edificación, se avanza hasta la resistencia al fuego
requerida para los elementos de construcción.
Tabla N°3 - Tipología para identificar la resistencia al fuego requerida según artículo 4.3.4.
Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070404173759.aspx/OGUC2014.pdf
45. 36
En este paso se puede ver que cada número indica un elemento y tiene una
resistencia, por ejemplo:
Si tengo una edificación habitacional de 7 pisos de altura es del tipo a por lo tabo
los muros cortafuego (1) de esa edificación deberán tener una resistencia al
fuego de F-180 y los muros divisorios entre unidades (4) deberán tener una
resistencia de F – 120
Tabla N°4 - Resistencia al fuego requerida para los elementos de construcción de edificios
SIMBOLOGIA:
Elementos verticales:
(1) Muros Cortafuego
(2) Muros zona vertical de seguridad y caja de escalera
(3) Muros caja ascensores
(4) Muros divisorios entre unidades (hasta la cubierta)
(5) Elementos soportantes y verticales
(6) Muros no soportantes y tabiques
Elementos verticales y horizontales:
(7) Escaleras
Elementos horizontales:
(8) Elementos soportantes horizontales
(9) Techumbre incluido cielo falso
Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070404173759.aspx/OGUC2014.pdf
El capítulo 3 de las normas de incendio tiene algunos artículos que deben ser
nombrados porque presentan ciertos cambios a esta tabla general, el artículo
4.3.5 establece ciertas normas, la más importante para los muros es el punto 14,
en este punto dice que las viviendas de hasta 2 pisos con menos de 140m2
deberán tener una resistencia al fuego de por lómenos F-15 en todos sus
elementos, lo cual contradice a la tabla ya que al ser una edificación tipo (d) no
posee requerimiento ignifugo para los muros no soportantes.
46. 37
Las viviendas aisladas, pareadas o continuas, de hasta 2 pisos, cuya superficie
edificada sea inferior o igual a 140 m2, tendrán una resistencia al fuego a lo
menos F-15 en todos sus elementos y componentes soportantes, siempre que el
muro de adosamiento o muro divisorio, según corresponda, cumpla con las
exigencias de muros divisorios entre unidades establecidas en la columna
signada con el número (4) en la Tabla del artículo 4.3.3.
Esas son las 3 restricciones que se plantean legalmente para los muros no
estructurales, con estas restricciones identificadas se pueden saber si las
soluciones constructivas seleccionadas están calificadas legalmente para ser
utilizadas en una edificación, los principales factores que influyen dependen del
destino de la edificación, y el fin que posee el muro dentro de la edificación.
47. 38
II.3.4.- Requisitos sísmicos aplicados a componentes no estructurales
“La protección sísmica de componentes no estructurales estrena norma en 2011.
Dentro de las principales novedades que trae la normativa MINVU, es el requisito
de certificación de integridad de los componentes y sistemas no estructurales que
lo constituyen, incluyendo anclajes y fijaciones.”
Hasta ahora, los requisitos para el diseño sísmico de estos sistemas estaban
contenidos en el Capítulo 8 de la NCh433.Of96, la cual fue modificada el año
2009, denominándose de “Diseño Sísmico de Edificios”. Posteriormente en el año
2011, y en reemplazo del Capítulo 8, entra en vigencia la “Norma Técnica MINVU
NTM-001 (Norma Técnica MINVU) para el Diseño Sísmico de Componentes y
Sistemas No Estructurales”, la que incluye requisitos específicos para el diseño
sísmico de cielos falsos, tabiques, fachadas, ductos de aire acondicionado,
sistema de protección contra incendios, entre otros sistemas no estructurales.
“Se elaboró una norma chilena basada en la Norteamericana ASCE 7-10, la cual
fue traducida y adaptada a la realidad y práctica nacional”. Entiéndase como
Sistema no estructural a todo componente no estructural o equipo que se
encuentre en forma permanente en un edificio, que sea anclado a la
estructura resistente.
Métodos de cumplimiento:
- Diseño específico para el proyecto y documentación preparada y
entregada al coordinador de proyecto.
- Entrega al coordinador de proyecto de la certificación que demuestro que
el componente se encuentra calificado para un nivel de demanda sísmica
igual o superior al establecido en la norma.
48. 39
- El coordinador de proyecto velará porque estén todos los antecedentes
necesarios para presentar a la Dirección de Obras Municipales.
- El coordinador de proyecto tiene la obligación de enviar los antecedentes
a revisión y aprobación por un profesional competente, quien validará la
información provista por las especialidades, fabricantes y proveedores.
- La cualificación sísmica mediante ensayos de laboratorio debe estar
basada en procedimientos estandarizados reconocidos a nivel nacional o
internacional, aceptables por la autoridad competente. Será considerada
satisfactoria para los requisitos de diseño y evaluación, si la capacidad
sísmica determinada experimentalmente es igual o superior a las
demandas de la norma.
II.3.4.1.- NTM-001 (Norma Técnica MINVU) Enfocada en Sistema de muros
no estructurales
Esta norma establece los criterios mínimos de diseño sísmico para componentes
no estructurales que se encuentran fijos de manera permanente a los edificios y
para sus soportes y fijaciones. Para esto, se toma en consideración la categoría
de ocupación de la estructura y la importancia del componente. La categoría está
dada por la Tabla N°5
Consideraciones éticas
Se requiere que el componente funcione después de un sismo para asegurar la
protección de vidas humanas. Este grupo de componentes incluye sistemas de
protección contra incendios, escaleras, vías de evacuación, entre otros.
El componente está contenido en, o fijado a, una estructura con Categoría de
Ocupación III o IV según se define en NCh433.Of96.Mod2009.
49. 40
En los casos en los cuales un documento de referencia provea un criterio racional
para el diseño sismo resistente de un tipo especial de componente no estructural,
el uso de este documento está permitido, sujeto a la aprobación de un profesional
competente, bajo las siguientes condiciones:
- El componente debe ser capaz de resistir o acomodar los desplazamientos
sísmicos relativos
- La interacción sísmica del componente con otros componentes
conectados y con la estructura soportante haya sido considerada en el
diseño.
- Debe considerarse la interrelación funcional y física de los componentes
entre sí y con sus soportes de manera que la falla de un componente
arquitectónico, mecánico o eléctrico, sea este esencial o no, no debe
causar la falla de otro componente esencial, sea este arquitectónico,
mecánico o eléctrico.
Grafico N°04 Ventana dañada - Fuente: Diseño sísmico
de componentes y sistemas no estructurales – NTM-001
– Ministerio de Vivienda y Urbanismo
Grafico N°05 Puerta dañada - Fuente: Diseño sísmico
de componentes y sistemas no estructurales – NTM-
001 – Ministerio de Vivienda y Urbanismo
50. 41
II.3.4.2.- Capítulo 8 – “Elementos Secundarios” – NCh433.96 Modificada en
2009
“El objetivo de esta cláusula es establecer condiciones y solicitaciones para el
diseño y el anclaje de elementos secundarios y la interacción de éstos con la
estructura resistente, tomando en cuenta el uso del edificio y la necesidad de
continuidad de operación”
Para saber si el elemento constructivo no estructural cumple con la norma, es
importante determinar un nivel de desempeño, el cual está directamente
relacionado al comportamiento sísmico, éste está basado en el resultado de K4
11=
1,35 (superior), 1,0 (bueno) y 0,75 (mínimo). El nivel de desempeño que se debe
exigir en cada caso depende del elemento secundario que se esté aplicando y
de la categoría del edificio, de acuerdo con la siguiente tabla:
Tabla N°5 - Valores coeficiente Cp
Cp
Factor de desempeño K4
Categoría del edificio
IV III II
Tabiques y muros no estructurales
- Escaleras 1,5 1,35 1,0 1,0
- Escapes horizontales o verticales 1,0 1,35 1,35 1,0
- Pasillos públicos 1,0 1,35 1,0 0,75
- Pasillos privados 0,7 1,35 0,75 0,75
- Otras divisiones de altura total 1,0 1,35 1,0 1,0
- Otras divisiones de altura parcial 0,7 1,0 0,75 0,75
- Muros exteriores no resistentes y muros cortina 2,0 1,35 1,0 0,75
Fuente: Tabla N° 8.1 – Valores del coeficiente Cp y del factor K4 – NCh433.Of96 – Modificada 2009
51. 42
Tabiques divisorios
Para los efectos de la interacción entre la estructura del edificio y los tabiques
divisorios existe la siguiente clasificación:
- Solidarios: Si deben seguir la deformación de la estructura
- Flotantes: Si se pueden deformar independientemente de la estructura
La interacción entre tabiques solidarios y la estructura resistente del edifico debe
ser analizada prestando especial atención a la compatibilidad de las
deformaciones.
Los anclajes de los tabiques flotantes se deben disponer de tal forma que
permitan la deformación libre de la estructura resistente y a su vez aseguren la
estabilidad transversal del tabique.
Aspectos complementarios
El dimensionamiento de los anclajes se hace sin contar con el rozamiento que
pueda existir entre las superficies de apoyo.
Para evitar que los pernos de anclaje queden sometidos a esfuerzos de cizalle
originados por solicitaciones sísmicas, se deben disponer elementos adicionales
de fijación. En aquellos casos en que esto no. resulte práctico, los pernos de
anclaje se deben diseñar para resistir el esfuerzo de cizalle sísmico incrementado
en un 100%. En ningún caso se aceptan equipos sin anclaje.
52. 43
II.4.- Medios de Cumplimiento de la normativa
II.4.1. - Norma Acústica
Para el cumplimiento de la norma acústica se debe entiende por elemento, “como
toda la configuración constructiva, compuesta por el conjunto de materiales que
debidamente dimensionados cumplen una función definida. Para éste artículo
existen elementos verticales y horizontales”, tal como hemos explicado
anteriormente.
La solución constructiva especificada para los elementos horizontales, verticales
o inclinados, deberá corresponder a alguna de las soluciones inscritas en el
“Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Aislamiento Acústico del
Ministerio de Vivienda y Urbanismo.”
Dentro de este listado oficial es importante destacar, para hincapié del trabajo, la
normativa aplicada a los tabiques divisorios, clasificados con la sigla “1-C+n°” y
“2-C+n°”
II.4.1.1 –Sistemas de medición e informe de Ensayos:
NCh 2785.Of2003
Para índice de reducción acústica en elementos constructivos verticales y
horizontales de acuerdo al método de ensayo especificado en el “Manual de
reglamentación acústica” en lo que respecta medición en terreno, se debe usar
la Norma NCh 2785.Of2003 – Acústica, Medición de aislación acústica en
construcciones y elementos de construcción.
53. 44
Los informes presentados por los laboratorios deberán ser emitidos por una
entidad con inscripción vigente en el Registro de Consultores Sub especialidad
Acústica o por un laboratorio con inscripción vigente en el Registro Oficial de
Laboratorios de Control de Calidad de Construcción, ambos del Ministerio de
Vivienda y Urbanismo.
Elementos de medición
Ensayo para Aislación sonora aérea:
Para este tipo de mediciones se utiliza una fuente omnidireccional, la cual radia
el ruido en el recinto de emisión en forma homogénea formando un campo difuso,
óptimo para este tipo de ensayos.
Los parlantes de la fuente sonora se montan en un dodecaedro (12 caras)
Este es capaz de llegar hasta los 120dB para alejarse lo suficiente del ruido de
fondo y ha sido construido de acuerdo a los requerimientos de la Norma
Internacional ISO 3382.
Gráfico N°06 Instrumentos de medición acústica - Fuente: DP Materiales, Instrumentos de ensayo acústico in situ:
Medición de ruido
54. 45
Ensayo para Aislación al ruido impacto:
Para este ensayo se utilizará una máquina de impactos construida según los
requerimientos de la Norma Internacional ISO 140-6, entre sus principales
características cuenta con:
- 5 martillos de 500 gramos
- Tiempo entre intervalos sucesivos: 100ms
- Distancia caída libre de martillos hasta superficie: 40mm
Esta máquina de impactos se ubica en cuatro posiciones sobre la configuración
(entrepiso) que se desea ensayar. Con el sonómetro se procede a medir el nivel
de ruido transmitido hacia la sala de recepción
Grafico N°07 Instrumentos de medición acústica - Fuente: ACUSONIC – Medición de aislación sonora vertical para
soluciones constructivas
Al igual que en el caso de la aislación al ruido aéreo, se calcula la Absorción
equivalente en la sala de recepción a través de la medición del Tiempo de
Reverberación de la misma.
Estas mediciones se realizan para todas las bandas de frecuencia, obteniéndose
una tabla o gráfico de valores.
Éste gráfico se contrasta con una curva de referencia (ISO 717/2), y el valor de
esta curva en 500 Hz corresponde al Nivel de Ruido de Impacto Normalizado
Ponderado.
55. 46
Para realizar este tipo de mediciones las empresas deben estar aprobadas por
el MINVU, y estar inscrito en el Registro de Consultores Acústicos del MINVU.
NCh 2786.Of2003
Para índice de reducción acústica en elementos constructivos verticales y
horizontales de acuerdo al método de ensayo especificado en el “Manual de
reglamentación acústica” en lo que respecta medición en laboratorio, se debe
usar la Norma NCh 2786.Of2003 – Acústica, Medición de aislación acústica en
construcciones y elementos de construcción. En ella se busca especificar un
método de ensayo para elementos como paredes, pisos, puertas, ventanas,
elementos de fachadas y fachadas como tal, exceptos aquellos clasificados como
elementos de construcción pequeños.
Aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión
efectuada el 27 de Diciembre de 2002.
En estos ensayos se buscan resultados que puedan indicar un parámetro de
diseño para los elementos de construcción con propiedades acústicas
apropiadas para el bienestar de las personas, a su vez, estos resultados indican
el tipo de instalación que deben poseer estos sistemas constructivos para
minimizar al máximo y/o suprimir la transmisión de sonido sobre la trayectoria
indirecta, es por ello que en laboratorio se tiene el plus de no considerar los
factores externos que afectan la instalación acústica, como sucede en terreno.
Para la medición de los elementos se considera, en base a resultados
matemáticos sobre funciones logarítmicas:
- Nivel de presión acústica promedio en un recinto
- Índice de reducción acústica
- Índice de reducción acústica aparente
56. 47
Elementos que influyen en la medición
- Calibración: La exactitud del equipo de medición del nivel de presión
acústica debe cumplir con los requisitos de exactitud Clases 0 ó Clase 1
definidos en NCh2500 y NCh2569. La calibración de los equipos de
medición es necesaria para resultados exactos, teniendo en consideración
especial con los micrófonos, éstos deben tener la misma frecuencia que
el campo difuso del recinto.
- Recinto: El espacio en donde se ejecuta la medición debe tener una
temperatura y humedad especifica durante el ensayo, dichos datos deben
ser informados previamente.
- Dimensiones del elemento a ensayar: este punto es importante ya que
las tablas y cálculos están basados en dimensiones específicas. Por
ejemplo para pareces se realiza con 10m², entre 10m² y 20m² para pisos,
con una longitud del borde menor para pareces y pisos no menor a 2,3m.
Presentación del Informe:
El informe debe poseer tanto resultados como elementos acondicionados según
lo mencionado anteriormente, éste debe incluir los siguientes puntos.
- Nombre y dirección del laboratorio de ensayo
- Nombre del fabricante e identificación del producto
- Nombre y dirección del organismo o persona que solicitó el ensayo
- Fecha del ensayo
- Descripción del elemento a ensayar, que debe incluir un dibujo seccional
y las condiciones de montaje, teniendo en consideración el espesor, masa
por unidad de área, tiempo de curado (dependiendo del material),
57. 48
condición de los componentes, y una declaración simple de quien montó
el elemento (si es el laboratorio de ensayo o el fabricante).
- Descripción de los detalles de la abertura de ensayo
- Volúmenes de ambos recintos
- Temperatura del aire y humedad de los recintos de medición
- Índice de reducción acústica del elemento sometido al ensayo, en función
de la frecuencia
- Breve descripción de los detalles o elementos utilizados para la medición
- Factor de pérdida total (si el elemento absorbe o repele la frecuencia
acústica)
58. 49
Grafico N°08 Formato formulario acústico - Fuente: Centro Privado de Investigaciones Acústicas CPIA – Certificado
de medición – Aislación sonora entre recintos según NCh 2785.Of2003
59. 50
II.4.2. - Norma Térmica
Para cálculo de la norma térmica es indispensable su medición mediante cálculo,
el que deberá ser realizado de acuerdo a lo señalado en la norma NCh 853,
demostrando el cumplimiento de la transmitancia o resistencia térmica del
complejo de techumbre, muro y piso ventilado. Dicho cálculo deberá ser
efectuado por un profesional competente.
Los materiales dispuestos al ensayo deben especificar una solución constructiva
para el complejo de techumbre, muro y piso ventilado, que corresponda a alguna
de las soluciones inscritas en el Listado Oficial de Soluciones Constructivas para
Acondicionamiento Térmico, confeccionado por el Ministerio de Vivienda y
Urbanismo.
II.4.2.1 –Sistemas de medición e informe de Ensayos:
NCh 850.Of83
Esta norma establece en método de ensayo que define el uso de la técnica
denominada “método de la placa caliente de guarda” o “método de anillo de
guarda” para medir la trasferencia de calor en estado estacionario a través de
especímenes de bloque plano homogéneo y el cálculo de sus propiedades de
transferencia de calor.
Este es un método absoluto o principal de medición de las propiedades de
transferencia de calor, ya que sólo se requieren las mediciones de longitud,
temperatura y potencia eléctrica.
El método del anillo de guarda consiste en una placa metálica circular provista
de calefacción eléctrica para calentarla, rodeada de otra placa (anillo de guarda)
que puede ser calentada en forma independiente. Se colocan dos probetas de
60. 51
iguales dimensiones y de caras planas y paralelas del material a ensayar, a
ambos costados de la placa caliente. Finalmente se colocan dos placas metálicas
refrigeradas por corriente de agua en las caras frías de las probetas, formando
una especie de emparedado en íntimo contacto entre las partes.
Realización
Al efectuar el ensayo, el anillo de guarda es mantenido a la misma temperatura
que la placa caliente, de modo que se obtiene el mismo gradiente de temperatura
en el material que se encuentra junto a él, que en la proximidad de la placa
caliente. En estas condiciones el flujo térmico es perpendicular con respecto a
las superficies, además de no tener pérdidas de calor en los bordes de la placa
caliente.
Al llegar al régimen estacionario, se determina el flujo térmico que atraviesa el
área correspondiente de las dos probetas y el gradiente medio de temperatura a
través de éstas.
Las mediciones se realizan para una temperatura media de 20ºC y materiales
sólidos en estado seco, ya que la conductividad térmica varía con la densidad,
temperatura, humedad, color y presión atmosférica a la cual se encuentra el
material a ensayar. Para ello es necesario secar las probetas a peso constante
en un horno a 110ºC.
61. 52
Grafico N°09 Instalación grafica de una probeta - Fuente: Tesis Universidad De Chile – Variación de la conductividad
térmica en materiales de construcción – Pág. 30 – Miguel B, Maximiliano A.
- A) Unidad de calentamiento, construida por placa caliente central y anillo
de guarda.
- B) Unidad de refrigeración (camisa refrigerada por agua), placas frías.
Las superficies de calefacción y refrigeración deben ser planas y con un acabado,
de modo que su emisividad (Radiación térmica) total sea superior a 0,8 a la
temperatura de ensayo.
Para restringir las pérdidas de calor por los bordes exteriores de la sección de
guarda, de las probetas y las placas frías se aplica aislación.
Se utilizan dos probetas que sean lo más idénticas posible, con un espesor
suficiente para que representen realmente el promedio de la muestra, y de un
tamaño tal que alcancen a cubrir completamente la unidad de calentamiento. Las
probetas deben ser de caras planas y paralelas.
Se determinan las dimensiones lineales de las probetas de modo de calcular su
densidad.
Conforme a la norma, se debe lograr un gradiente de temperatura a través de las
muestras que no sea inferior a 5ºC ni superior a 15ºC durante el ensayo
62. 53
12: Tesis – Variación de la conductividad Térmica en materiales de construcción – Universidad De Chile,
Octubre 2007 – Miguel B, Maximiliano A.
Ensayo para verificar Norma Térmica 12
1) Montaje del equipo de ensayo
Grafico N°10 - imagen ensayo térmico 1 - Fuente: Tesis Universidad De Chile – Variación de la conductividad
térmica en materiales de construcción – Pág. 34 – Miguel B, Maximiliano A.
1: Unidad de refrigeración probeta interior
2: Unidad de calentamiento
3: Unidad de refrigeración probeta superior
2) Montaje de la Probeta e instalación de la termocúpula, se procura dejar
bien centrada la probeta.
Grafico N°11 imagen ensayo térmico 2 - Fuente: Tesis Universidad De Chile – Variación de la conductividad térmica
en materiales de construcción – Pág. 35 – Miguel B, Maximiliano A.
63. 54
3) Posteriormente se emplaza la unidad de calentamiento, fijándose
nuevamente en que dicha unidad quede bien centrada con respecto a la
probeta. El diámetro del área de medición es de 11,53cm.
Grafico N°12 imagen ensayo térmico 3 - Fuente: Tesis Universidad De Chile – Variación de la conductividad
térmica en materiales de construcción – Pág. 35 – Miguel B, Maximiliano A.
4) Luego se monta la probeta superior, una vez más montada paralelamente
a la probeta inferior y centrada, a ésta se le instala una nueva termocúpula
en su cara externa.
Grafico N°13 imagen ensayo térmico 4 - Fuente: Tesis Universidad De Chile – Variación de la
conductividad térmica en materiales de construcción – Pág. 36 – Miguel B, Maximiliano A.
64. 55
5) Posteriormente se monta la unidad de refrigeración superior.
Grafico N°14 imagen ensayo térmico 5 - Fuente: Tesis Universidad De Chile – Variación de la conductividad
térmica en materiales de construcción – Pág. 36 – Miguel B, Maximiliano A.
6) Finalmente se procede recubrir con material aislante todo el interior del
equipo, de modo de minimizar las pérdidas de calor. Además, se coloca
un peso sobre la unidad de refrigeración superior, de modo de lograr un
íntimo contacto entre las caras de las probetas y las unidades de
calentamiento y refrigeración. Para finalizar se rellena con perlitas de
poliestireno expandido y se coloca la tapa del equipo de ensayo, quedando
éste listo para realizar la toma de datos.
Grafico N°15 imagen ensayo térmico 6 - Fuente:
Tesis Universidad De Chile – Variación de la
conductividad térmica en materiales de construcción
– Pág. 37 – Miguel B, Maximiliano A.
Grafico N°16 imagen ensayo térmico 7 - Fuente:
Tesis Universidad De Chile – Variación de la
conductividad térmica en materiales de construcción
– Pág. 37 – Miguel B, Maximiliano A.
65. 56
Una vez terminado el montaje, se enciende el equipo que alimenta a la
unidad de calentamiento y se ajusta la potencia que ella disipará. Además
se coloca abundante hielo al sistema que provee refrigeración a las
probetas, de modo de lograr el gradiente de temperatura requerido.
Se deja estabilizar el sistema por 2 horas aproximadamente antes de
iniciar la toma de datos.
Una vez concluido el ensayo se procede a desmontar, para poder retirar
las probetas y pesarlas. En caso de que la probeta esté envuelta con el
film adherente, éste se retira antes del pesaje.
Factores que influyen en las propiedades de transferencia de calor.
Las propiedades de transferencia de calor en un espécimen de material pueden:
- Variar debido a la variabilidad de la composición del material o de las
muestras de éste
- Alterarse por la presencia de humedad
- Cambiar con el tiempo
- Cambiar con la temperatura media
- Depender de la historia térmica
Con este ensayo se obtiene la resistencia térmica de un material, punto
fundamental para la clasificación del sistema constructivo basado en el R100.
“Según la norma NCh 2251 es la resistencia térmica que presenta un material o
elemento de construcción, multiplicado por 100”
66. 57
NCh 2251.Of94
Esta norma establece la rotulación de los aislantes térmicos o de los elementos
que los contengan a través de la cual se da a conocer la aislación termina total
que ofrecen. También se aplica tanto a materiales como a elementos que
constituyen la envolvente térmica del edificio o sistema constructivo.
La razón R100 se calcula a través de una fórmula:
R = (e/λ) x 100 [m² K/W]
Tabla N°6 Símbolos de magnitud
Concepto
Símbolo de la
magnitud
Unidad
Conductividad térmica λ W / (m K)
Espesor e mm
Resistencia térmica R m² K/W
Factor de resistencia
térmica
R100 m² K/W
Fuente: Norma Chilena Oficial Nch2251.Of94 – Aislación térmica – Resistencia térmica de materiales y elementos de
construcción - Pág. 2
67. 58
II.4.3. - Norma De las Condiciones de Seguridad Contra Incendios
Para el ensayo relacionado a las condiciones de seguridad contra incendios
habrá un "Listado Oficial de Comportamiento al Fuego" de materiales,
confeccionado por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo o por la entidad que
éste determine, en el cual se registrarán, mediante valores representativos, las
cualidades frente a la acción del fuego de los materiales, elementos y
componentes utilizados en la actividad de la construcción.
Las características de comportamiento al fuego de los materiales, elementos y
componentes utilizados en la construcción, exigidas expresamente en esta
Ordenanza, que no se encuentren incluidas en el Listado Oficial de
Comportamiento al Fuego, deberán acreditarse mediante el certificado de ensaye
correspondiente emitido por alguna Institución Oficial de Control Técnico de
Calidad de los Materiales y Elementos Industriales para la Construcción.
Aquellos proyectos que cuenten con un Estudio de Seguridad podrán utilizar
materiales, elementos y componentes cuyo comportamiento al fuego se acredite
mediante certificado de ensayes expedido por entidades extranjeras, reconocidas
internacionalmente y que efectúen los ensayes bajo normas de la Asociación
Americana de Pruebas de Materiales – American Society for Testing and
Materials (ASTM), de Laboratorios Aseguradores – Underwriter Laboratories (UL)
o del Comité de Normas Alemán – Deutscher Normenausschuss (Normas DIN)
68. 59
II.4.3.1 – Sistemas de medición e informe de Ensayos:
Sabiendo que la Nch 933 hace relación a las terminologías y la Nch934 de la
clasificación del fuego se propone al análisis de resultados según la NCh 935/1
Of 97 – Ensaye de resistencia al fuego - Parte 1: Elementos de construcción
general.
“Esta norma tiene por objeto establecer las condiciones de ensayo y los criterios
que permiten determinar la resistencia al fuego de elementos de construcción en
general, tanto de uso vertical como horizontal en los edificios, con excepción de
puertas y ventanas”.
Elementos de medición
Para la realización del ensayo es necesario un horno que sea capaz de someter
al elemento a condiciones de temperatura tabuladas por esta misma norma.
Las temperaturas en el horno pueden medirse con termocuplas así como en la
superficie de las probetas de ensayo o en su interior. También puede usarse
termometría infrarroja u otras.
Los elementos, si son estructuras no metálicas, deberán ser sometidos a carga
durante el ensayo. Si son metálicos basta medir su temperatura crítica.
69. 60
Condiciones de Temperatura.
Es de suma importancia que la temperatura al interior del horno sea controlada
en todo el proceso ya que es aquí donde se nota la variación que presentará el
material. Por formula, a esta temperatura se le tolera una variación de ± 15% en
los primeros 10 minutos, ± 10% hasta los 30 minutos y ± 5% después:
T - T0 = 345 log10 (8t + 1)
t = es el tiempo expresado en minutos contado desde el inicio del ensayo.
T = es la temperatura del horno en el instante t, medida en °C.
T0= es la temperatura inicial del horno, medida en °C la que estará comprendida
entre 0 y 40°C.
Tabla N°7 Regulación de edificios
Tiempo: t en minutos Elevación de la temperatura en el horno
0 0
1 329
2 425
3 482
4 525
5 556
10 658
15 719
30 822
60 925
90 986
120 1029
180 1090
240 1133
360 1194
Fuente: Normativa vigente respecto a la regulación del fuego en edificios – NCh 935/1Of.97 – Pág. 06
70. 61
Condiciones del Ensayo
Dimensiones
Los elementos a ensayar deberán estar secos y tener tamaño real, por lo que no
se aceptará el ensayo sobre elementos modificados o a los que se les ha
recortado una parte, ni sobre elementos reproducidos a escala. En caso de
elementos verticales de gran tamaño las dimensiones mínimas serán:
Solo para el caso de la madera:
Vertical: 2,0mts x 2,20mts.
Horizontal: 3,0mts x 4,0mts.
Forma
Para ensayar elementos de constituciones heterogéneas y asimétricas, se
dispondrá de dos probetas que se ensayarán, respectivamente, por cada una de
sus caras. La resistencia válida es la menor de ambas.
El elemento a ensayar se debe analizar en condiciones normales de trabajo a fin
de reproducir, durante el ensayo, un sistema de empotramiento, apoyos y cargas
similares al que debería ser sometido en la realidad.
Exposición al calor
Las columnas aisladas se deben ensayar aplicando el calor sobre toda la
superficie y altura.
Los elementos que tengan la función de separar espacios, deben calentarse
solamente por una cara. Aquellos elementos que deban resistir el fuego en una
sola dirección, deben ensayarse según esa dirección. Aquellos otros que hayan
de resistir el fuego en cualquier dirección, deben ensayarse en la dirección que,
a criterio de los técnicos del ensayo, ofrezcan la mayor resistencia.
71. 62
Duración del ensayo.
El elemento que se ensaya se debe calentar normalmente, en la forma paulatina,
hasta que se observe el fallo de alguno de los requisitos exigidos, principalmente:
a) Capacidad de soporte de carga
b) Aislamiento térmico
c) Estanquidad a llamas y gases
Aislamiento térmico.
Para elementos de separación verticales u horizontales tales como muros,
tabiques, entrepisos, etc. se requerirá:
A) Que la temperatura media de la cara no expuesta del elemento sea menor
o igual a 140°C
B) Que la temperatura máxima en cualquier punto de la cara no expuesta no
exceda a la temperatura inicial en más de 180°C o bien no sobrepase
220°C, cualquiera sea la temperatura inicial.
Criterios de rechazo.
Para elementos de separación vertical u horizontal tales como muros, tabiques,
entrepisos, losas, etc. no deberá ocurrir la formación de grietas, fisuras u otras
aberturas por donde las llamas o gases pueden pasar. Se considerará que hay
pérdida de estanquidad, cuando se observe una llama sostenida durante 10
segundos como mínimo, en la cara no expuesta, o bien cuando la mota de
algodón especificada se encienda.
72. 63
II.4.3.2 – Presentación del Informe
Un informe que integre los resultados de los ensayos relacionados a las
condiciones de seguridad contra incendios a las cuales está sometido un material
o sistema constructivo debe integrar ítems que hable de las informaciones
generales, un resumen del ejecutivo, plano representativo de la muestra, los
resultados del ensayo, observaciones generales, gráficos y anexos, como se
mostrará a continuación:
Informaciones Generales
Tabla N°8 resistencia al fuego de panel
Título del proyecto
Informe de Ensayo Oficial: Resistencia al Fuego de Panel
Tipo de Informe
Informe de ensayo
Cuerpo del Informe
XX Hojas (Incluye portada)
Autor (es)
(personal encargado de los ensayos)
Contrato
Contrato Fecha XX de XXXX de XXXX
Nombre y Dirección de la Organización
Investigadora.
nombre del laboratorio:
Dirección:
Ciudad:
Fecha del ensayo
XX de XXXX de XXXX
Antecedentes de la Institución Mandante
Nombre:
Dirección:
RUT:
Teléfono:
Contraparte Técnica
Nombre: (del encargado)
Cargo:
Correlativo
(Código de identificación cuando de adjunta
un anexo que tenga que ver con las leyes del
laboratorio, términos generales, etc.)
Antecedentes
(código de identificación)
Fuente: Elaboración propia basado en Certificado N° 855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27
Oct. 2009 – Ingeniería de protección contra el fuego.
73. 64
Resumen en respuesta del ensayo por personal del Laboratorio
Tabla N°9 resumen de respuesta de ensayo
Elemento ensayado Se nombra el material y su destino en la obra.
Norma
NCh 935/1 Of.97; “Ensayo de Resistencia al Fuego – Parte 1:
Elementos de Construcción General”
Clasificación Obtenida Se nombra el F-xx máximo obtenido en el ensayo.
Fecha del ensayo Fecha exacta, día-mes-año, en el que se realizó el ensayo.
Cliente: Nombre de la compañía, empresa, persona, etc.
Correlativo de Obra Aplica o no aplica
Descripción
Se describen en términos generales los componentes a las que
estará sometido el ensayo, al ser por ejemplo un tabique perimetral,
se nombraran elementos como estructura, revestimiento expuesto
al fuego, revestimiento no expuesto al fuego, aislantes, fijaciones y
tratamiento de las juntas. En variados casos también se le puede
someter a cargas extras las cuales deberán ir estipuladas en un
anexo a esta parte.
Fuente: Elaboración propia basado en Certificado N° 855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27
Oct. 2009 – Ingeniería de protección contra el fuego.
Marco General del Informe de Ensayo
Tabla N°10 Marco General
Introducción
Se nombra de manera breve una descripción del mandante y su
propósito al porqué de la solicitud del ensayo.
Descripción del
Laboratorio
Datos como dirección, teléfonos, e-mail, elementos que están a
disposición que se usarán para el ensayo, calibraciones, permisos.
Procedimiento General
Se nombran los pasos que se utilizaran para la ejecución del
ensayo, estos deben ser y/o estar directamente relacionados con la
norma NCh 935 Of.97
Descripción de los
elementos a ensayar
Descripción relacionada a las EETT de cada elemento
constituyente del sistema constructivo, dimensiones, grosor,
materialidad, fabricante, etc.
Resultados del ensayo
A través de tablas y datos numéricos. Para las tablas es importante
efectuar una cronología directa del comportamiento del material.
Denominada Bitácora del Ensayo.
Fuente: Elaboración propia basado en Certificado N° 855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27
Oct. 2009 – Ingeniería de protección contra el fuego.
74. 65
El F-xx se determinará cuando el material presente fallas significativas, es por
ello de la importancia de anotar cada instante (minuto:segundo) en que el material
presentó modificaciones físicas y estructurales si es el caso.
Tabla N°11 referencia de observaciones
Tiempo
(mm:ss)
Observación
00:00 Se inicia el ensayo.
13:20 Se observa una leve deformación del panel hacia el interior del horno.
15:00 La probeta alcanza la clasificación F-15.
26:20 Se registran ruidos de caída de placas de yeso-cartón al interior del horno.
26:30 Se observan fisuras en las uniones de las placas yeso-cartón.
27:11 Comienza a salir humo entre las uniones de las placas de yeso-cartón.
27:38 Se realiza la prueba de gases inflamables en las fisuras sin resultado de fallas.
28:30 Se observa carbonización en la zona central derecha del panel.
28:47 Se realiza la prueba de gases inflamables en las fisuras sin resultado de fallas.
29:32 Se realiza la prueba de gases inflamables en las fisuras sin resultado de fallas.
30:00 La probeta alcanza clasificación F-30.
31:00
Se produce la falla por aislamiento térmico máximo simultáneamente, por
temperatura realizable y media, por lo que se detiene el ensayo.
Resultado El material obtiene clasificación máximo F-30
Fuente: Fuente: Certificado N° 855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct. 2009, Pág. 7 –
Ingeniería de protección contra el fuego.
75. 66
Grafico N°17 - Curva de Temperatura normalizada y Real al interior del horno – Fuente: Certificado N° 855.923
DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct. 2009, Pág. 13 – Ingeniería de protección contra el fuego.
76. 67
Grafico N°18 - Curva de Temperatura de Cara No Expuesta de la Probeta – Fuente: Certificado N° 855.923 DICTUC
– Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct. 2009, Pág. 14 – Ingeniería de protección contra el fuego.
77. 68
Fotografías del Ensayo
Grafico N°19 - Vista de la probeta durante el armado y
colocación de montantes - Fuente: Certificado N° 855.923
DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct.
2009, Pág. 15 – Ingeniería de protección contra el fuego.
Grafico N°20 - Vista de la probeta durante el armado e
instalación de placa de yeso-cartón - Fuente: Certificado
N° 855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel –
Fecha 27 Oct. 2009, Pág. 15 – Ingeniería de protección
contra el fuego.
Grafico N°21 - Cara expuesta al fuego de la probeta
antes del ensayo - Fuente: Certificado N° 855.923
DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct.
2009, Pág. 15 – Ingeniería de protección contra el fuego.
Grafico N°22 - Cara no expuesta al fuego de la probeta
antes del ensayo - Fuente: Certificado N° 855.923
DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct.
2009, Pág. 15 – Ingeniería de protección contra el fuego.
78. 69
Grafico N°23 - Vista de la probeta transcurridos los
primeros 5 minutos del ensayo - Fuente: Certificado N°
855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha
27 Oct. 2009, Pág. 16 – Ingeniería de protección contra el
fuego.
Grafico N°24 - Vista de la probeta transcurridos los
15 minutos del ensayo - Fuente: Certificado N° 855.923
DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27
Oct. 2009, Pág. 16 – Ingeniería de protección contra el
fuego.
Grafico N°25 - Vista de la probeta durante la prueba de
gases inflamables, a los 29 minutos del ensayo, sin
resultados de falla - Fuente: Certificado N° 855.923
DICTUC – Resistencia al fuego de panel – Fecha 27 Oct.
2009, Pág. 16 – Ingeniería de protección contra el fuego.
Grafico N°26 - Vista de la probeta al producirse la falla
a los 31 minutos del ensayo, a los 30 minutos del
ensayo, sin resultados de falla - Fuente: Certificado N°
855.923 DICTUC – Resistencia al fuego de panel –
Fecha 27 Oct. 2009, Pág. 16 – Ingeniería de protección
contra el fuego.