Métodos de ensayos de ventanas

ENSAYO DE PERMEABILIDAD AL AIRE (A)

La permeabilidad al aire es la propiedad de una ventana o puerta cerrada de dejar pasar el aire cuando se encuentra sometida a presión diferencial.
El ensayo se realiza según la norma UNE-EN 1026 y consiste en la medición del caudal de aire (m³/h) que pasa a través de la muestra por causa de la presión o depresión del ensayo (Presiones escalonadas: 50 Pa, 100 Pa, 150 Pa, 200 Pa, 250 Pa, 300 Pa, 450 Pa y 600 Pa).
Los resultados del ensayo se definen según la norma UNE-EN 12207. Hay dos maneras de clasificar, una basada en la superficie total de la muestra (m³/ h·m²) y otra basada en la longitud de las juntas (m³/ h·m).
El resultado se clasifica según la norma UNE-EN 12207:2000 en clases que van desde la Clase 1 (menos estanco) a la Clase 4 (más estanco).

ENSAYO DE ESTANQUIDAD AL AGUA (E)

La estanquidad al agua de define como la capacidad de una ventana cerrada a oponerse a las filtraciones de agua. Por tanto, este ensayo que se realiza según la norma UNE-EN 1027 consiste en el rociado continuo de agua por la parte exterior de la ventana mientras se aplican incrementos sucesivos de presión de ensayo hasta que penetra el agua en el interior pasando a través de la muestra.
Existen dos métodos de rociado:

• Método A: Se realiza sobre ventanas que estarán totalmente expuestas

• Método B: Se realiza sobre ventanas que estarán parcialmente protegidas

Por regla general, los ensayos que se realizan se basan en el Método A por ser éste el más desfavorable.
Los resultados del ensayo se clasifican según la norma UNE-EN 12208 determinándose dos parámetros:

• El límite de estanquidad al agua, Pmáx

• Clase final de la muestra de ensayo: ateniéndonos al límite de estanquidad anterior, se determina la clase de la muestra de ensayo, en función del tipo de método de ensayo empleado (Método A o B), y del tiempo de rociado.

ENSAYO DE RESISTENCIA AL VIENTO (V)

El ensayo de resistencia al viento verifica que, bajo los efectos de presiones y succiones, la ventana completa tiene una deformación admisible, conserva sus propiedades y garantiza la seguridad de los usuarios.
Este ensayo, que se realiza según el método convencional descrito en la norma UNE-EN 12211, se divide en tres partes diferenciadas que se realizan de manera consecutiva en varias etapas. Posteriormente, los resultados se clasifican según la norma UNE-EN 12210.
Las Presiones de ensayo P1, P2, y P3, que se van aplicar en las distintas etapas, dependerán de la clase esperada para la muestra ensayada, siendo las siguientes:

Etapa nº1. Ensayo de deformación hasta P1 en presión y en depresión: El ensayo consiste en la aplicación de presiones positivas y negativas para determinar la flecha frontal relativa y la resistencia al deterioro de la ventana. La clasificación se realiza en función de la carga de viento según la presión P1 del ensayo (P1 = 400 Pa para la clase 1, P1 = 800 Pa para la clase 2, P1 = 1200 Pa para la clase 3, P1 = 1600 Pa para la clase 4 y P1 = 2000 Pa para la clase 5) y en función de la clasificación de la flecha frontal relativa o deformación medida mediante transductores de desplazamiento (Clase A si es inferior a L/150, Clase B si es inferior a L/200 y Clase C si es inferior a L/300, siendo L la longitud del elemento más débil de la ventana). Por tanto, la mayor clasificación sería una C5 y la menor una clasificación A1.

Ateniéndonos a lo establecido en la norma UNE-EN 12210, la clasificación global a la resistencia a la carga del viento, se realizará en función de las clasificaciones siguientes:

• Clasificación de las cargas de viento: según las presiones de ensayo P1, P2 y P3:

Los resultados de clase de carga de viento y de flecha relativa frontal, se combinan para la clasificación de la RESISTENCIA A LA CARGA DE VIENTO, según se indica en la siguiente tabla:

Si nos encontráramos por ejemplo con una ventana que ha obtenido una clasificación C2 y otra con clasificación B4 ¿Qué ventana es mejor? En realidad, podría tratarse de la misma ventana pues lógicamente, para la clase C2 la presión de ensayo a la que ha sido sometida es inferior (P1 = 800 Pa) y por tanto la deformación es menor < L/300, mientras que para la clase B4 la presión de ensayo ha sido mayor (P1 = 1600 Pa) y la deformación, como es lógico, ha sido mayor < L/200. Entonces, ¿con qué ventana me quedo? Puestos a elegir, quizás la B4, pues sabemos que esta ventana ha sido ensayada con 1600 Pa, mientras que la C2 ha sido ensayada con 800 Pa, aunque es recomendable utilizar ventanas con clasificación C para dobles acristalamientos.

Una muestra ensayada con una presión superior a la Clase 5 se clasifica como clase especial Exxx, donde xxx es la presión de ensayo P1.

Etapa nº2. Ensayo de presión y depresión repetido hasta la presión P2. Siendo P2 = 0.5 · P1 Consiste en someter a la ventana, tras el ensayo de deformación o flecha, a 50 ciclos de presión y succión a P2. Tras finalizarlo, se repite el ensayo de permeabilidad al aire y se comprueba que las nuevas mediciones de caudal de aire (m³/h) no difieren en más de un 20% en cada escalón de presión con respecto al primer ensayo de permeabilidad al aire realizado.

Etapa nº3. Ensayo de seguridad a la presión y depresión hasta la presión P3. Siendo P3 = 1.5 · P1. En este ensayo se somete a la ventana a un golpe de presión y seguidamente a otro de succión y se comprueba que ningún elemento de la misma sufre daños, defectos o rotura.

ENSAYO DE AISLAMIENTO ACUSTICO FRENTE AL RUIDO AEREO

Los ensayos acústicos se realizan en una sala especialmente acondicionada para este tipo de pruebas y acorde a los requisitos que exige la norma UNE-EN ISO 140-1. Esta sala consta de una sala emisora de ruido y de otra sala receptora y el método de ensayo está diseñado para realizarlo en instalaciones de laboratorio donde la transmisión del sonido a través de las vías indirectas está suprimida.

El índice de aislamiento acústico a ruido aéreo se calcula a partir de los niveles de presión sonora en la sala emisora y en la sala receptora, teniendo en cuenta para el cálculo, la superficie de la muestra, el volumen de la sala receptora y el área de absorción equivalente de dicha sala, calculada a partir de los valores del tiempo de reverberación.
Posteriormente, se clasificarán los resultados acústicos, según se define en la norma UNE-EN ISO 717-1, mediante la determinación de magnitudes globales en bandas de tercio de octava, que caracterice el comportamiento acústico.
Con este ensayo determinamos el Índice ponderado de reducción sonora Rw (C;Ctr) expresado en decibelios (dB). Donde,

• Rw es el índice de reducción sonora.
• C es el término de adaptación espectral a ruido rosa.
• Ctr es el término de adaptación espectral a ruido de tráfico.

Con el Índice ponderado de reducción sonora Rw (C;Ctr) se obtiene el Índice global de reducción sonora a ruido de tráfico RA,tr = RW + Ctr expresado en dBA.
Lógicamente cuanto mayor es el valor de RA,tr mayor aislamiento acústico tendrá la ventana o puerta.

ENSAYO Y CALCULO DE TRANSMITANCIA TERMICA DE VENTANA (Uw)

El valor de transmitancia térmica U es una magnitud que expresa la cantidad de energía en forma de calor que atraviesa un elemento. Se calcula como el flujo de calor en régimen estacionario dividido por el área y por la diferencia de temperaturas de los medios situados a cada lado del elemento que se estudia
Según la norma armonizada UNE-EN ISO 14351, el valor de transmitancia térmica Uw de una ventana puede determinarse de varias maneras:

• Utilizando tablas según la norma UNE-EN ISO 10077-1.
• Mediante cálculo utilizando las normas UNE-EN ISO 10077-1 o las normas UNE-EN ISO 10077-1 y UNE-EN ISO 10077-2.
• Mediante ensayo en caja caliente según la norma UNE-EN ISO 12567-1 o la norma UNE-EN ISO 12567-2.

El valor de transmitancia térmica Uw de una ventana depende de varios factores:

• Uf – Valor de transmitancia térmica del marco.
• Ug – Valor de transmitancia térmica del vidrio.
• Af – Área del marco ocupada en la ventana.
• Ag – Área del vidrio ocupada en la ventana.
• Lg – Perímetro del vidrio.
• ᵠg – Transmitancia térmica lineal debido a los efectos térmicos combinados del acristalamiento, el espaciador y el marco.

Así pues, según la norma UNE-EN 10077-1 el valor de transmitancia térmica Uw de una ventana sencilla se calcula mediante la expresión siguiente: