¿Cómo se prueba el rendimiento de los muros cortina frente al aire, el agua y el viento?
Un muro cortina se prueba dos veces. Una vez en un laboratorio, sobre una muestra que nadie vivirá detrás, y otra vez en el edificio real, después de que haya sido instalado por profesionales en condiciones climáticas reales.
Ambas pruebas son importantes y detectan problemas diferentes. El prototipo de laboratorio demuestra el diseño del sistema. Si falla en esta prueba, el detalle es incorrecto y se corrige antes de que la fachada entre en producción. La prueba de campo demuestra la instalación. Un sistema que superó todas las pruebas de laboratorio aún podría tener fugas si las juntas se comprimieron mal o si faltó un sellado en una esquina.
Los proyectos que omiten la segunda prueba descubren la diferencia durante la primera tormenta fuerte, generalmente después de que se completa el acondicionamiento interior. Este artículo cubre ambas secuencias y lo que deben contener los informes. PRANCE publica documentación técnica que abarca las pruebas realizadas a los sistemas que suministramos.
Los tres requisitos de rendimiento
Aire, agua y estructura, probados en un orden definido porque cada uno puede afectar al siguiente.
- La infiltración de aire mide la cantidad de aire que pasa a través del conjunto ante una diferencia de presión determinada. Las fugas excesivas suponen un desperdicio de energía, introducen humedad en la estructura y, por lo general, indican que los sellos también tendrán fugas de agua.
- La prueba de penetración de agua mide si el agua llega al interior bajo presión y pulverización simultáneas. Esta es la prueba que genera la mayor cantidad de fallos.
- Las medidas de desempeño estructural incluyen la deflexión y la deformación permanente bajo presiones de viento de diseño, tanto positivas como negativas.
La secuencia consiste en aire, luego agua, luego estructura, y finalmente aire y agua repetidos. Repetir la prueba después de la estructural es importante, ya que un sistema que sella bien antes de flexionarse puede no sellar después.
Prueba de infiltración de aire en muro cortina
Probado según la norma ASTM E283 en Norteamérica y la norma EN 12152 en Europa.
La muestra se sella en una cámara, se aplica una diferencia de presión y se mide el flujo de aire necesario para mantenerla. Los resultados se expresan como flujo por unidad de área o por unidad de longitud de la junta.
Requisito comercial típico según ASTM E283: 0,06 cfm/ft² a 75 Pa (1,57 psf)
Especificaciones más estrictas: 0,03 cfm/ft² o inferior
Clasificación EN 12152: clases A1 a A4, con AE para un rendimiento superior.
Las luces fijas se prueban contra el área, las rejillas de ventilación operables contra la longitud de la grieta.
Las fugas que superan el caudal especificado suelen indicar problemas con la compresión de la junta, las juntas de las esquinas o la unión entre el hueco del acristalamiento y la cavidad de drenaje.
Prueba de penetración de agua en muro cortina
La prueba que detecta la mayoría de los problemas, y se presenta en versiones estáticas y dinámicas.
Análisis estático del agua
ASTM E331 en Norteamérica , EN 12154 en Europa .
El agua se rocía uniformemente sobre el exterior a un ritmo definido, mientras se aplica una diferencia de presión positiva constante. La norma exige 5 galones por pie cuadrado por hora, aplicados durante 15 minutos.
La presión de prueba se especifica normalmente como una proporción de la presión del viento de diseño, generalmente un 20 %, con un mínimo que suele rondar los 300 Pa (6,24 psf). En emplazamientos expuestos se especifican valores más altos.
Se considera fallo la aparición incontrolada de agua en el interior. El agua que se acumula en la cavidad de drenaje y sale por los orificios de desagüe no se considera fallo, ya que una fachada ventilada con compensación de presión está diseñada para gestionar el agua, no para excluirla por completo.
Análisis dinámico del agua
La norma AAMA 501.1 utiliza una hélice para generar una corriente de aire turbulenta contra la muestra mientras se rocía agua.
Esto representa mejor la lluvia impulsada por el viento que una diferencia de presión estática, ya que las tormentas reales producen presiones fluctuantes en lugar de constantes. Las pruebas dinámicas suelen detectar fugas que las pruebas estáticas no detectan, especialmente en las juntas de las esquinas y en las transiciones verticales a horizontales.
Análisis cíclico del agua
La norma ASTM E547 aplica agua con presión variable en lugar de presión constante. La acción de bombeo de la presión variable puede extraer agua a través de juntas que normalmente resisten en condiciones estables, por lo que se especifica en proyectos exigentes.
Prueba de carga de viento en muro cortina
ASTM E330 en Norteamérica, EN 13116 en Europa.
Se aplica una presión de aire estática uniforme a la muestra, primero positiva y luego negativa, y se mide la deflexión en puntos definidos.
Se aplican dos niveles de carga:
Carga de diseño: la deflexión debe mantenerse dentro de los límites especificados, generalmente L/175 para luces de hasta 4115 mm, aunque en ocasiones se especifican límites más estrictos.
Sobrecarga, normalmente 150% de la carga de diseño: el conjunto no debe sufrir daños permanentes ni rotura del vidrio, y la deformación permanente debe mantenerse dentro de la tolerancia.
Las presiones de viento de diseño se derivan de la normativa vigente: ASCE 7 en Estados Unidos, EN 1991-1-4 en Europa y normativas nacionales en otros países. Los valores se obtienen a partir de la velocidad básica del viento, la categoría de exposición, la altura del edificio y su ubicación en la fachada. Las esquinas y los parapetos experimentan presiones más elevadas que la parte central de la fachada, por lo que es importante considerar las presiones específicas de cada zona.
Pruebas de maquetas de muro cortina
La secuencia completa de análisis de laboratorio en una muestra representativa, generalmente de dos o tres secciones de ancho y dos pisos de alto, incluyendo los detalles más difíciles de realizar correctamente.
¿Qué debe incluir la maqueta?
Un prototipo que omite las condiciones difíciles demuestra muy poco. Debe contener:
bahía de visión típica y una zona de enjuta Intersección de juntas verticales y horizontales , donde se originan la mayoría de las fugas. Cualquier ventilación operable en el sistema
condición de esquina si el edificio tiene esquinas expuestas El borde de la losa y el detalle del anclaje
Cualquier interfaz con una construcción adyacente , como una unión de techo o una celosía.
Secuencia de prueba
Precarga, luego infiltración de aire, luego agua estática, luego agua dinámica donde se especifique, luego estructural a la carga de diseño, luego aire y agua repetidos, luego sobrecarga estructural.
Repetir la prueba con aire y agua después del ensayo estructural es la parte que se descarta bajo la presión del programa, y es la parte que demuestra que el sistema sigue sellando después de haber sido sometido a la carga de diseño.
Cuando falla un prototipo, el sistema se modifica y se vuelve a probar. Ese es el objetivo de hacerlo antes de la producción en lugar de después, y controles de fábrica que preceden al banco de pruebas cubrir lo que ya debería haber sido verificado para entonces.
Prueba de estanqueidad en campo de muro cortina
Probar la fachada real después de la instalación es una cuestión distinta a probar el diseño del sistema.
AAMA 501.2 Utiliza una boquilla de pulverización calibrada dirigida a juntas y sellos a corta distancia, con una presión de agua y una velocidad de desplazamiento de la boquilla específicas. Se trata de una comprobación de la calidad de la mano de obra, más que de una prueba de presión, y es lo suficientemente rápida como para realizarla en áreas de muestra durante la construcción.
ASTM E1105 Es la prueba de campo más rigurosa, que consiste en aplicar un chorro de agua con una diferencia de presión a través del conjunto instalado mediante una cámara sellada al interior. Esta prueba reproduce la prueba de agua de laboratorio en el edificio real.
Lo ideal es programar las pruebas de campo con antelación y realizarlas en las primeras bahías instaladas, de modo que se detecten los problemas técnicos cuando aún queden cientos de bahías por instalar correctamente. Las pruebas realizadas una vez finalizada la instalación revelan los mismos problemas, cuando solucionarlos resulta mucho más complicado.
¿Qué sucede después de que la maqueta pasa? Cubre la secuencia de montaje que se comprueba en las pruebas de campo.
¿Qué debe contener un informe de prueba?
Cuatro aspectos que conviene confirmar en cualquier informe entregado al momento de la presentación.
La muestra analizada coincide con el sistema suministrado, incluyendo la profundidad del perfil, el acristalamiento, las juntas y el tipo de anclaje.
Las normas de ensayo se nombran con su año de publicación.
Se especifican las presiones aplicadas , tanto de diseño como de sobrecarga, y se relacionan con las cargas de viento del proyecto.
El laboratorio está acreditado e identificado.
Un informe sobre un sistema similar con una presión de prueba menor no constituye prueba suficiente para el suyo. Esta es la deficiencia más común en la documentación de muros cortina, y verificarla lleva solo unos minutos.
Nuestra publicación documentación de certificación y pruebas cubre los sistemas que fabricamos y Informes de pruebas requeridos en Filipinas Describe cómo los requisitos específicos de cada jurisdicción complementan el paquete estándar.
¿Dónde suelen fallar los sistemas?
Intersecciones de juntas verticales y horizontales. El punto de fuga más común en cualquier muro cortina, donde se unen tres o cuatro planos de sellado.
Condiciones de las curvas. Mayor presión del viento, geometría más compleja, más juntas.
Ventilaciones operables. Cualquier unidad que se abra es un punto débil a menos que los herrajes, las juntas y el drenaje estén correctamente diseñados.
Transiciones a otras construcciones. Uniones de techos, interfaces de lamas y el perímetro donde el muro cortina se une a la estructura.
Obstrucción de la cavidad de drenaje. Los desagües están obstruidos por sellador, escombros o aislamiento, por lo que el agua que entró en la cavidad según el diseño no tiene por dónde salir.
Tipo de vidrio y su comportamiento ante fallas Interactúa con la prueba estructural, ya que la etapa de sobrecarga comprueba que el acristalamiento resista el 150% de la presión de diseño.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es la diferencia entre las pruebas con maquetas y las pruebas de campo?
Las pruebas con maquetas demuestran el diseño del sistema en un laboratorio antes de la producción. Las pruebas de campo comprueban la instalación en el edificio real una vez montado. Un sistema puede superar todas las pruebas de laboratorio y aun así presentar fugas en obra si las juntas se comprimieron incorrectamente o si faltó un sello en una esquina.
2. ¿La presencia de agua en la cavidad de drenaje constituye un fallo en la prueba?
No. Un muro cortina con presión compensada está diseñado para gestionar el agua, no para excluirla por completo, por lo que es normal que el agua entre en la cavidad y salga por los orificios de drenaje. Se considera fallo cuando el agua llega al interior sin control.
3. ¿A qué presión se realiza una prueba de estanqueidad en un muro cortina?
Generalmente, el valor es el 20 % de la presión del viento de diseño, con un mínimo que suele rondar los 300 Pa, aunque en emplazamientos expuestos y con especificaciones exigentes se requieren valores superiores. Esta cifra debe constar en las especificaciones y reflejarse en el informe de ensayo.
4. ¿Por qué se repiten las pruebas de aire y agua después de la prueba estructural?
Porque un sistema que sella bien antes de flexionarse puede dejar de hacerlo después. La prueba estructural somete el conjunto a la presión de diseño, y la repetición de las pruebas de aire y agua confirma que los sellos siguen funcionando correctamente una vez que el marco se ha movido.
5. ¿Cuándo se deben realizar las pruebas de agua en el terreno?
En los primeros tramos instalados, al inicio del programa de montaje, detectar un problema de mano de obra tras la instalación de algunos tramos permite corregir la técnica en el resto de la fachada. Si se realizan pruebas solo al finalizar la obra, se detectan los mismos problemas cuando la reparación resulta mucho más compleja.
Realizar las pruebas correctamente
Especifique que la maqueta incluya condiciones extremas en lugar de una bahía típica y limpia. Ejecute la secuencia completa, incluyendo la repetición después de la carga estructural. Luego, realice pruebas de campo tempranas, en trabajos instalados reales, mientras aún haya tiempo para modificar la forma en que el equipo sella las juntas.
Las pruebas de laboratorio demuestran la eficacia del sistema. Solo las pruebas de campo demuestran la fiabilidad del edificio.
PRANCE fabrica sistemas de muro cortina con pruebas de maquetas, informes de pruebas acreditados y soporte para pruebas de campo. Envíe sus especificaciones de rendimiento y datos de carga de viento y Solicitar documentación de prueba .