Revista publicada por la Asociación Mexicana de Ventanas y Cerramientos, A.C.
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Estándares para vidrio de seguridad

El vidrio arquitectónico se encuentra en todo nuestro alrededor – muros cortina, tragaluces, sistemas de rieles, separaciones interiores e incluso en los escalones. Aun cuando el material es durable, estético e importante para iluminación, es también frágil y puede romperse. Una manera de reducir las lesiones provocadas con el vidrio en edificios es especificando vidrio laminado, el cual consiste en dos o más láminas de vidrio unidas entre sí por una capa intermedia a base de polímeros.

Existe una gama amplia de capas intermedias de polímero en el mercado, incluyendo polivinil butiral flexible (PVB), poliuretano (PU), acetato de vinil etileno (EVA); capas intermedias de resinas líquidas; el rígido ionómero y polivinil butiral rígido. Las capas intermedias claras o teñidas, en rangos de espesor de 0.38 a 2.28 mm son especificadas en techos y protección para impactos, así como otras aplicaciones estructurales y de seguridad.

La NOM-146-SCFI-2001 es la norma mexicana que menciona el vidrio de seguridad para el uso en la construcción, contiene especificaciones y métodos de prueba. El objetivo es reducir los riesgos de lesiones a las personas que tengan contacto con él, ocasionadas al romperse el vidrio por un impacto humano, por objetos proyectados hacia él, o alguna otra fuente externa, así como la protección contra acciones de fuerza, en eventos accidentales y naturales o por actos de agresión y vandálicos. En adición, para envidriado de seguridad, esta norma también menciona la calidad en los vidrios laminados.

El vidrio de seguridad es probado conforme a dos niveles de seguridad; el nivel 1 requiere un impacto of 45 kg desde una altura de 460 mm.  Nivel 2 requiere un impacto de 45 kg desde una altura de 1220 mm.  Estos requerimientos son los mismos que se utilizan en las normas de Estados Unidos y Canadá.

La NOM-146-scfi-2001 tiene tres niveles adicionales de impacto, lanzando una esfera de acero de 4.11 kg desde alturas de 3, 6 y 9 metros. Estos niveles adicionales de impacto son relacionados a niveles más altos de resistencia y pueden usarse como base para el diseño de cristales anti intrusión para edificios en áreas susceptibles a vandalismo.

Seguridad para impactos accidentales:

Mientras que la NOM-146-SCFI-2001 presenta información útil en requerimientos de prueba y calidad para vidrio de seguridad, se recomienda consultar la NMX-R-060-SCFI-2013 para identificar áreas del edificio donde es recomendado el uso del vidrio de seguridad. Estas áreas incluyen:

  • Vidrios en puertas y accesos que sean operables
  • Ventanas, puertas y otras instalaciones con vidrio directamente adyacentes a puertas y accesos.  El requerimiento de seguridad aplica si se cumplen los cuatros puntos siguientes:
    • El borde inferior del vidrio se encuentra a una altura menor a 1.5m con respecto al borde inferior de la puerta o acceso.
    • La instalación de vidrio se encuentra dentro de una distancia de 60 cm del acceso.
    • No hay un muro o barrera que separe el acceso de la instalación con vidrio.
  • Vidrio en ventanas fijas y operables que cumplan con todos los siguientes tres puntos deben cumplir con un requerimiento mayor de seguridad:
    • El área del vidrio es mayor a 1 m2.
    • El borde inferior del vidrio se encuentra a una altura menor a 45 cm del piso.
    • El borde superior del vidrio se encuentra a una altura mayor a 90 cm del piso.
    • Hay un paso peatonal a una distancia menor de 90 cm, medido perpendicularmente a la superficie del vidrio.
  • Ventanas, puertas y otras instalaciones de vidrio en zonas de albercas, tinas, saunas, jacuzzi, regaderas y balnearios instalados en el mismo nivel que estás áreas.
  • Ventanas, puertas y otras instalaciones de vidrio dentro de una distancia de 1 m donde inician y terminan escaleras y rampas.
  • Vidrios en elevadores y cubos de elevadores
  • Ventanas, puertas y otras instalaciones de vidrio, incluyendo aquellas instalaciones que actúen como separaciones y paredes o como parte de ellas en áreas de juego en instalaciones deportivas.

Seguridad para vidrio que puede caer:

Los tragaluces juegan un papel muy importante al permitir el paso de luz al interior de un espacio. En aplicaciones tipo residencial y comercial, el uso de vidrio en techo está diseñado para resistir cargas de presión. La seguridad de que el vidrio caiga está asegurado con el vidrio laminado, que ofrece una retención del vidrio aun cuando este se rompe.

Los requerimientos para domos y tragaluces están ubicados en la sección 7.8.6 de la NMX-R-060-SCFI-2013. La NMX establece que en cualquier instalación con una inclinación mayor a 15˚ se debe siempre utilizar vidrio laminado con una entrecapa de PVB o resina de ionómero de al menos 0.76 mm de espesor, utilizando vidrio templado o semi-templado en las piezas de vidrio que lo conforman.  En unidades de vidrio aislante (uva) el vidrio que está expuesto hacia el paso peatonal es el que debe ir laminado, el vidrio superior debe ser templado. 

Se permite el uso de vidrio templado en instalaciones horizontales e inclinadas exclusivamente con uso:

  • Que el vidrio se encuentre en un área donde este restringido de forma permanente caminar encima de este.
  • Que el vidrio se encuentre instalado a una altura de 3 metros o menos por encima del piso o la superficie de paso de la gente.
  • Que cada pieza de vidrio tenga un área superficial de 1.5 m o menos.

Barandales de vidrio

En los últimos años, la caída de vidrio desde los balcones de pisos superiores ha creado una gran preocupación referente al uso en ciertas aplicaciones.  Incidencias específicas en algunas grandes ciudades de norte América incluyendo Nueva York, Austin, Seattle y Toronto,  han llevado a la sustitución del vidrio monolítico templado con vidrio laminado para proporcionar la retención del vidrio en caso de rotura. En la edición del 2015 del código internacional de construcción (IBC) en los Estados Unidos, es obligatorio el uso de vidrio laminado templado o termo endurecido.

Históricamente, los barandales de vidrio han incluido un perfil superior para seguridad pero hoy en día, los sistemas de barandales de vidrio están diseñados sin el riel superior. Esto ha sido posible en el código de construcción de los Estados Unidos debido a una modificación hecha en 2009, que eliminó la barra superior con la construcción de la aprobación anterior siempre y cuando se coloquen vidrios laminados con dos o tres láminas de vidrio del mismo tipo y calidad en grosor.

En 2009, el IBC también adoptó los requisitos de vidrio laminado para los barandales en uso exterior en partes del país afectados por escombros, este requisito fue desarrollado después de la caída de varios vidrios y su posterior rotura ocurrida en varios edificios de gran altura en el sur de Florida después del huracán Wilma en 2005.

Actualmente no existen requisitos para barandas de vidrio en México

Seguridad para zonas con viento con altas velocidades:

El uso de vidrio laminado en ventanas resistentes al impacto, puertas, muros cortina, escaparates y tragaluces para zonas donde el viento es tan fuerte que puede llevar escombros se ha incrementado desde que el código de construcción se hizo más estricto en el sur de florida después del huracán Andrew en 1992.

Los requerimientos de desempeño para México se pueden encontrar en la sección 7.8.3 de la NMX-R-060-SCFI-2013, donde define 2 secciones en México que requieren de protección, estas zonas son:

  • Sub-Zona E1:
  • Territorio dentro de la zona eólica e que se encuentre a una distancia de 2 kilómetros tierra adentro o menos desde la línea de marea alta.
  • Territorio dentro de la zona eólica e donde la velocidad regional de ráfaga de viento sea igual o mayor a 220 km/h. 
  • Sub-Zona E2:
  • Incluye agua territorial dentro de la zona eólica E, que no se encuentre dentro de la definición de la Sub-Zona E1.

Las provisiones para sistemas instalados a una altura de 0.00 m hasta 9.10 m son:

  • El misil de impactos es un madero de 4.1 kg. 
  • La velocidad de impacto del madero contra la muestra de ensayo de prueba debe ser de 15.2 m/s.
  • Cada muestra de ensayo debe recibir dos impactos.

Las provisiones para sistemas instalados a una altura de 9.10 m en adelante:

  • Los misiles de impacto serán esferas de acero con un peso de 3 g cada una con un diámetro nominal de 7.9mm
  • La velocidad de impacto de cada misil contra la muestra de ensayo debe ser de 40 m/s.
  • Cada muestra debe recibir 30 impactos, en tres grupos de 10.

Estos requisitos de impacto son similares a los requisitos en los estándares ASTM E1886 y E1996.

Consideraciones de diseño

El espesor y tipo de vidrio y capas intermedias son determinadas con base en la aplicación, la manera en la que se pretende sujetar y el tamaño del vidrio. Para algunos casos, el vidrio laminado va a formar parte del sistema, como aquellos instalados en las zonas de huracanes. En otros casos, las pruebas sólo aplican para los cristales.

Mientras que los requisitos en los códigos de construcción guían para la especificación del tipo de vidrio a utilizar, es importante recordar que hacen referencia al mínimo estándar de desempeño, para proteger a la gente de manera más eficiente contra los daños severos se recomienda buscar un nivel más alto de seguridad.

Conclusión:

El vidrio juega un papel importante en la construcción. Para muchas aplicaciones; tales como fachadas, tragaluces, domos y barandales; permite el expandir las opciones de diseño y funcionalidad de una casa o edificio. Para vidrios de seguridad, son aceptables vidrios templados y laminados, sin embargo sólo el vidrio laminado es el que retiene las partículas de vidrio después de la rotura, esto es una propiedad significativa en domos y barandales. Para cristales en zonas con vientos de alta velocidad los laminados protegen los edificios, en caso que un escombro provoque su rotura, del viento de alta velocidad y de la lluvia. Para aplicaciones de mayor seguridad, los laminados protegen a la gente de los pedazos de vidrio que pueden causar heridas graves.

Javier Lozano Fuantos / Technical Representative, Kuraray México

Fecha de publicación: 12/09/2016

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