Las ventanas cumplen la función de la iluminación natural de los interiores y también de la ventilación de los ambientes. Pero en muchas ocasiones por las ventanas se escapa la climatización de las habitaciones. Hoy en día existen ventanas que aíslan igual que lo puede hacer un muro, pero esta eficiencia puede resultar desaprovechada si no hemos diseñado conjuntamente la ventilación.
Las ventanas siempre ha sido el punto débil de la eficiencia energética de una casa, el lugar por donde escapan todos los esfuerzos producidos para la climatización del hogar. Pero hoy en día existen ventanas cuyo aislamiento térmico equivale a la de un muro. Vamos a ver qué prestaciones se pueden pedir a una ventana, siempre en consonancia con el precio.
Historia de las ventanas
En la historia de la arquitectura, una vez que el hombre salió de la cueva y se construyó su propio refugio, después de un techo para resguardarse de la lluvia, el principal elemento constructivo era un muro para resguardarse del viento. Es entonces cuando, practicar un hueco en un muro, se convierte en un reto constructivo, que viene a ser resuelto mediante dinteles, y cando las luces a salvar eran demasiado grandes, se resolvían con arcos. Una vez superado el problema, sin que afecte a la estabilidad del muro, se buscó la forma de darle funcionalidad y vistosidad a semejante logro.
Función de las ventanas
La principal función de las ventanas es la iluminación y el soleamiento, y la forma de conseguir los beneficios del sol en la casa, es con una buena orientación solar, teniendo en cuenta siempre la climatología de la zona en la que se ubique la vivienda. Para poder cumplir con su función, los materiales de los que están hechos las ventanas, deben ser, lo suficientemente traslúcidos como para dejar pasar los rayos solares, y lo suficientemente transparentes, para además, contemplar el paisaje. Por esta razón el material más empleado es el vidrio.
Para adaptar el vidrio al hueco debemos utilizar otro material de soporte, la “carpintería”, llamado así porque tradicionalmente se ha utilizado madera, aunque ahora existan perfiles de otros materiales como aluminio, pvc… Aprovechando que el vidrio tiene su bastidor, se puede independizar del muro en el que se inserta, y duplicando su marco, se pueden practicar aperturas y cumplir así la segunda función de la ventana que es la de la ventilación.
Características de las ventanas
Independientemente del material utilizado en la perfilería de la carpintería, las ventanas tienen cinco características principales:
Permeabilidad al aire
La permeabilidad al aire es la propiedad de una ventana cerrada de dejar pasar aire cuando se encuentra sometida a una presión diferencial. Se mide por el caudal, m³/h, de aire que atraviesa la ventana para distintas presiones de aire. La permeabilidad de las carpinterías de los huecos se limita en función del clima de la localidad en la que se ubican, que tendrá una zona climática establecida por normativa. Existen cuatro clases de permeabilidad al aire: Clase 1, 2, 3 y 4 de creciente permeabilidad a menor número. La clase 4 prácticamente hermética.
Estanqueidad al agua
La estanqueidad es la capacidad de una ventana cerrada de oponerse a las infiltraciones de agua. Aunque una ventana permanezca cerrada puede producirse entrada de agua por pequeñas rendijas que por el “efecto Venturi”, se introducen al interior de las habitaciones, al aumentar la velocidad del aire cuando éste atraviesa zonas estrechas.
Resistencia al viento
Es importante en una ventana estudiar su comportamiento frente a la acción del viento, los esfuerzos soportados por las ventanas, se transforman en esfuerzos de presión y depresión sobre la superficie acristalada y se transmiten a la fachada por los perfiles que forman los cercos y pre-cercos.
Aislamiento térmico
Es la capacidad de impedir la entrada de calor o frío al interior. Esta entrada se produce: por conducción, al tener la superficie de la ventana menor resistencia térmica que los cerramientos, por convección, al producirse infiltraciones de aire exterior, y por radiación, al radiarse esa diferencia de temperatura con el aire del interior de la habitación.
Aislamiento acústico
Es la capacidad de impedir la entrada de ruido aéreo al interior del habitáculo. Esta propiedad depende tanto del acristalamiento como del sistema de carpintería.
Tipos de apertura de ventanas
Aparte de las ventanas fijas, es decir aquellas que disponen de un único marco que no permite su apertura, existen variadas formas de abrir una ventana, que dependen de los herrajes y sistemas empleados en los perfiles.
Ventana batiente
La apertura se realiza sobre un eje que coincide con uno de los lados del marco. Pueden ser de una hoja o de dos hojas y con apertura hacia el interior o hacia el exterior.
Ventana basculante
La apertura se realiza sobre un eje horizontal de forma que una parte de la ventana queda al interior y otra al exterior. Pueden ser de eje central o eje descentrado.
Ventana pivotante
La apertura se realiza sobre un eje vertical de forma que una parte de la ventana queda al interior y otra al exterior. Pueden ser de eje central o eje descentrado.
Ventana corredera o deslizante horizontal
La ventana se coloca sobre unos carriles y se hace deslizar, de forma horizontal, una hoja sobre la otra. Suelen ser de aluminio que es un material más ligero y permite mejor su deslizamiento.
Ventana deslizante vertical o de guillotina
La ventana se coloca sobre unos carriles y se hace deslizar, de forma vertical, una hoja sobre la otra. Estas ventanas vienen con un mecanismo de seguridad para evitar su desplazamiento o caída involuntaria, al ser la hoja inferior la que se desplaza y se eleva a la altura de la superior.
Ventana oscilobatiente
Dispone de dos tipos de apertura, una apertura batiente horizontal y otra batiente vertical donde se la deja oscilar de forma controlada sobre el apoyo inferior.
Eficiencia energética en las ventanas
Muchas veces se dice que el dinero invertido en la climatización de una casa, se escapa por las ventanas, precisamente por ser el punto débil del consumo energético en el hogar. En un muro, para protegerse del frío o del calor, basta con hacerlo de mayor anchura, pero en una ventana no podemos perder la transparencia y aumentando el grosor del vidrio no conseguimos mayor aislamiento térmico. Pero la industria ha dado con una buena solución a este problema encerrando una capa de aire, (uno de los mejores aislantes), entre dos vidrios, ofreciéndonos el doble acristalamiento o sistema climalit.
Problemas de condensación en ventanas
La diferencia de temperatura entre el exterior y el interior de una vivienda y la delgada capa que supone un vidrio hace que se alcance el “punto de rocío”, límite de saturación de agua y se condense en la cara que da a la parte caliente, produciendo unas micro-gotas que al cabo del tiempo se van haciendo cada vez más grandes. Este fenómeno de la condensación se produce por la capacidad del aire caliente de contener humedad. Contrariamente a lo que se podría pensar, existe mayor cantidad de agua en el aire del desierto, que en el aire de los polos. Aunque la humedad relativa sea menor en el aire del desierto que en los polos, la humedad absoluta es mayor. Los higrómetros miden siempre la humedad relativa y seguramente es esto lo que nos lleve a engaño.
¿Que es un puente térmico?
Unos materiales conducen mejor el calor que otros, los llamados conductores como los metales, conducen mejor el calor por su estructura interna, y otros como la madera son más aislantes porque están formados por fibras que encapsulan aire en su interior. Cuando tenemos un material conductor separando los distintos ambientes exterior e interior de una casa, ese material actúa como puente térmico conduciendo el frío al interior de la habitación y produciendo fenómenos como el de la condensación.
Rotura de puente térmico en ventanas (RPT)
El puente térmico que da origen a condensaciones, no sólo se puede producir en la parte del vidrio de una ventana. Una vez que colocamos un doble acristalamiento, puede que el punto débil deje de ser el vidrio para pasar al marco o carpintería. Por esta razón en el mercado existen carpinterías con rotura de puente térmico, que no es más que introducir un elemento aislante, entre la parte de la carpintería que da al exterior y la que da al interior.
Materiales para ventanas
Dentro de la perfilería utilizada en ventanas, son muchos los materiales empleados, con sus ventajas e inconvenientes.
Ventana con carpintería de madera
La madera ha sido durante mucho tiempo el material utilizado en los bastidores de las ventanas, y han sido utilizados tan ampliamente que han llegado a llamarse carpinterías. El problema de la madera ha sido su utilización expuesta a los agentes atmosféricos. La madera escasamente tratada o sin mantenimiento, se hincha con la humedad y se resquebraja con el sol y la sequedad. Aunque ahora existen tratamientos para evitar el deterioro de la madera al exterior, como el acetilado o el tratamiento en autoclave. La madera siempre ha tenido propiedades aislantes muy superiores a los materiales utilizados posteriormente.
Ventana con carpintería de acero
Fruto de la revolución industrial vinieron las carpinterías de acero. Muy utilizadas en lofts y locales amplios, dan un estilo industrial, muy apreciado en la bauhaus. Aunque el acero es un material conductor y por tanto puede resultar ineficaz energéticamente hablando, se sigue utilizando por la ventaja de la resistencia y capacidad portante de su perfilería, necesitando perfiles de menor tamaño que con otros materiales.
Ventana con carpintería de aluminio
Hoy en día las más extendidas, con un acabado anodizado puedes elegir entre una amplia variedad de colores. El problema del aislamiento, al ser el aluminio un material conductor, se resuelve utilizando perfilería con rotura de puente térmico.
Ventana con carpintería de PVC
El policloruro de vinilo o PVC es un plástico aislante, por lo que una ventana de pvc mejora considerablemente las prestaciones energéticas de la ventana, pero el proceso de fabricación es muy contaminante y luego está el problema de su reciclaje. Su acabado es generalmente blanco aunque con el tiempo amarillea un poco. Este material poco a poco se va imponiendo y hasta existen subvenciones para su empleo en la sustitución por otras antiguas.
Microventilación en ventanas
Una vez aplicada tanta tecnología y tanta normativa a las ventanas, se ha reducido sensiblemente la ventilación que se producía por infiltración. Según se producían avances en la hermeticidad de las ventanas, se ha visto que la calidad de aire interior de las viviendas ha ido decreciendo. Incluso se ha llegado a hablar de edificios enfermos o casas enfermas, que hacen enfermar a sus ocupantes por escasa ventilación y acumulación de tóxicos. Entonces la normativa, también ha venido a regular la salubridad de las edificaciones, disponiendo que la ventilación ha de realizarse desde los locales secos a los húmedos, estableciendo unas secciones mínimas para las aberturas de ventilación.
De esta forma se ha llegado a colocar aireadores, o sistemas de microventilación en las ventanas, que no son más que unas aberturas que dejan pasar el aire exterior para producir la deseada renovación. Parece un poco absurdo invertir el dinero en una ventana de grandes prestaciones energéticas, cuando para lograr una buena calidad de aire interior, tenemos que introducir ese aire por la ventana, a la temperatura del aire exterior… Por este motivo a la hora de proyectar una casa debemos tener en cuenta desde el inicio el sistema de renovación de aire a utilizar.
Seguridad en las ventanas
La seguridad de una ventana depende del punto más débil. Éste puede encontrarse en el cristal o vidrio, en el marco o perfil, o en el cierre o herraje.
Los distintos niveles de seguridad que encontramos en una ventana los define la norma UNE-EN 1627 “Puertas peatonales, ventanas, fachadas ligeras, rejas y persianas. Resistencia a la efracción. Requisitos y clasificación” considerando la efracción como los intentos de entrada forzada utilizando la fuerza física y con la ayuda de herramientas predefinidas en un área protegida.
Según esta norma, los productos, se pueden clasificar en 6 clases de resistencias, según el método empleado por el ladrón y el tiempo que debe superar la resistencia:
RC1: Ladrón ocasional utilizando fuerza física dispuesto a asumir un riesgo bajo. Tiempo de resistencia nulo.
RC2: Ladrón ocasional con herramientas sencillas dispuesto a asumir un riesgo bajo. Tiempo de resistencia 3 minutos.
RC3: Ladrón ocasional con herramientas manuales dispuesto a asumir un riesgo medio. Tiempo de resistencia 5 minutos.
RC4: Ladrón con práctica con herramientas motorizadas dispuesto a asumir un riesgo mayor. Tiempo de resistencia 10 minutos.
RC5: Ladrón experimentado y organizado con herramientas eléctricas dispuesto a asumir un riesgo alto. Tiempo de resistencia 15 minutos.
RC6: Ladrón experimentado y organizado con herramientas complejas dispuesto a asumir un riesgo alto. Tiempo de resistencia 20 minutos.
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