Características de los Cristales

Encuadrando en los criterios enumerados, la correcta elección del cristal para una aplicación en particular, requiere considerar las características propias de los cristales (aparte de las que vamos a enumerar hay otras como planitud, dificultad de limpieza, etc. que también deben ser consideradas).

1. Color y apariencia

En los cristales de hoy día hay una amplia gama de colores disponibles. En cristales reflectivos, para realzar el color del cristal de base (sustrato) se usa la superficie reflectiva en la cara #2 (esto es decir que se orienta la cara con el recubrimiento reflectivo hacia el interior del edificio). En general los colores de los cristales son muy suaves, por lo que deben ser cuidadosamente analizados. El único método satisfactorio es la instalación de una muestra de tamaño real en la ubicación y orientación real en el proyecto. El color aparente del cristal (el que se ve) es la suma de varios factores:

El color del cristal en sí (incoloro, verde, azul verde, gris, etc.).

El espesor del cristal.

El recubrimiento reflectivo (se usan diferentes metales de recubrimiento como titanio, plata, etc., con diferentes densidades y con diferentes procesos de aplicación).

El color de la ínter lámina (PVB) si es que se usa cristal laminado.

El color de la luz incidente (luz del mediodía, amanecer o atardecer).

El color de los objetos que se ven a través del cristal (cortinas, aislaciones, etc.)

El color de los objetos que se reflejan en el cristal (cielo, nubes, etc.). Obviamente la apariencia total cambiará a medida que cambien estos componentes individuales.

La combinación de diferentes cristales e ínter láminas en cristales laminados o en unidades de doble vidriado pueden cambiar el color total y la apariencia así como las propiedades.

2. Transmisión de la luz

Con este valor se determinan los niveles de iluminación natural en el interior del edificio. Las aplicaciones residenciales normalmente requieren niveles más altos de iluminación natural que los edificios comerciales.

Si se quiere aumentar el control solar usando cristales reflectivos, se incurrirá en una reducción de la transmisión de luz.

3. Transmisión de energía solar y absorción

El Coeficiente de Sombra es la mejor medida de cuánta energía solar es admitida a través de una abertura vidriada. El Coeficiente de Sombra compara el cristal en cuestión con una lámina monolítica de 3 mm de cristal incoloro. Un bajo Coeficiente de Sombra reduce las ganancias de energía solar y ahorra costos de aire acondicionado.

Los vidriados residenciales normalmente utilizan las ganancias solares como ventaja en el invierno. Estas ganancias pueden realizarse aún en el caso de cristales de control solar porque en una casa bien aislada hay un plus de energía solar disponible cuando la superficie vidriada excede el 10% de la superficie cubierta. Si se usara un cristal de control solar con un Coeficiente de Sombra de 0.5, una ventana de superficie igual al 20% de la superficie del ambiente daría las mismas ganancias solares porque la reducción en la transmisión de luz es equilibrada por la mayor superficie vidriada.

4. Seguridad

Se dice que un cristal es seguro cuando no se rompe o si se rompe lo hace en forma segura para las personas. Obviamente el concepto de seguridad está relacionado directamente con el riesgo que se considera. Si el riesgo es de caída o de paso a través del cristal, existen los cristales laminados que eliminan totalmente ese riesgo. El cristal laminado tiene la propiedad de que una vez roto permanece en su lugar sin caer y sin dejar pasar a través del mismo.

Si el riesgo es de astillas que puedan lastimar, los cristales son tratados térmicamente con lo cual se aumenta su resistencia en casi cuatro veces y además si se rompe lo hace en pequeñas fracciones de no más de 7 mm inofensivas. Prácticamente cualquier tipo de cristal se puede laminar y/o templar.

5. Aislación térmica

Los cristales como cualquier material tienen una propiedad que se denomina conductibilidad térmica. Esta determina la cantidad de calor que ese material deja pasar por cada mm de espesor y por cada grado centígrado de diferencia de temperatura entre un lado y otro del material. El valor K que normalmente informan los fabricantes de cristales precisamente mide esa cantidad. Cuanto más grande es el valor K mayor la cantidad de calor que pasará y por consiguiente es menor su valor de Aislación.

Hay cristales compuestos por más de un cristal con la interposición de una o más cámaras que contienen aire atmosférico o algún gas inerte con lo cual se consiguen altísimos valores de Aislación térmica (Bajos valor de K).

6. Aislación acústica

Cristales más pesados (más gruesos) transmiten menos el sonido que los más livianos (más finos). El cristal grueso es muy efectivo para detener los sonidos de baja frecuencia como los ruidos del tráfico mientras que el fino cristal laminado es muy efectivo para controlar los sonidos de frecuencias altas como la conversación de las personas, etc. Un laminado de cristales de gruesos espesores combina lo mejor de ambos métodos, en algunos casos se puede requerir un completo análisis de las respuestas del cristal a diferentes frecuencias.

7. Resistencia

Por medio de tratamientos térmicos se puede variar la resistencia de los cristales. La resistencia se puede duplicar por medio del termo endurecido o cuadruplicar por medio del templado.
Se debe hacer notar que los cristales sufren un efecto de fatiga estática que hace que solo resistan la mitad bajo cargas de larga duración (nieve, acuarios, pisos, etc.) en comparación con cargas de corta duración (ráfagas de viento).

El cristal monolítico es casi de la misma resistencia que un cristal laminado del mismo espesor cuando éste es sometido a cargas de corta duración a temperatura ambiente. Un doble cristal donde las dos láminas son del mismo espesor, es prácticamente el doble de resistente bajo cargas uniformes de viento que cada una de las láminas por sí solas.

El cristal tiene una cierta probabilidad de rotura. Su resistencia no puede ser prevista con exactitud. Por esta razón es que una buena práctica de diseño siempre considera la probabilidad de roturas.

8. Deformación bajo cargas

Una hoja de cristal soportada en sus 4 bordes no deformará linealmente bajo las cargas. Esto quiere decir que si se duplica la carga no se duplicará la deformación típicamente para grandes dimensiones, el espesor se calculará para las deformaciones admisibles antes que se alcancen los límites de la resistencia. Es importante destacar que iguales espesores de cristal crudo, termo endurecido, templado y laminado (a temperatura ambiente o menos), todos tendrán las mismas deformaciones sometidos a cargas iguales.

9. Costo

El costo de los cristales es de suma importancia para propietario y arquitecto por las tan comunes y conocidas restricciones presupuestarias. Es importante considerar el costo de los cristales en las etapas más tempranas del diseño puesto que una vez que se tomó una decisión sobre el uso de un cristal, la única manera de reducir su costo es reducir la calidad o seleccionar un nuevo material. En cualquiera de ambos casos esto traerá problemas: si se reduce la calidad, seguramente aparecerán problemas de fallas del material, falta de aislación, etc. En muchos casos cuando se realizan cambios en el diseño, no se les dedica la misma cantidad de tiempo de estudio de los detalles por parte de todos los profesionales involucrados en la obra (asesores estructurales, termomecánicos, etc.). Además a todo esto se suma el hecho de que una reducción en la calidad o un cambio en los materiales de vidriado resultará decepcionante para aquellas personas que esperaban algo mejor de lo que están recibiendo.