Un sistema de acristalamiento suele estar constituido por diversos componentes que funcionan en conjunto: hojas de vidrio, cámaras de gas, marcos y divisores, mecanismos de apertura, entre otros. En ese sentido, caracterizar su desempeño térmico suele ser más difícil que en el caso de un vidrio en particular.

En términos del desempeño energético y lumínico de los sistemas de acristalamiento podemos hablar de cuatro parámetros básicos:

• Transferencia de calor (factor U)
• Ganancias de calor solar (SC, SHGC)
• Transmitancia visible
• Infiltración

Existe otro concepto que en términos generales no afecta el desempeño térmico de los acristalamientos, pero si sus prestaciones globales. Se trata de la resistencia a la condensación.

Factor U total

El factor U total representa el coeficiente global de transferencia de calor de la unidad de acristalamiento en su conjunto, incluyendo el efecto de los bordes del vidrio y de los marcos y divisores. Se expresa mediante la unidad W/m2•K (Btu/hr-ft2•ºF, en el sistema inglés), e indica el flujo de calor por unidad de tiempo y unidad de superficie, considerando una unidad de temperatura como diferencia entre el ambiente interior y el exterior. Incluye la transferencia de calor por conducción, convección y radiación, asumiendo, como se indica más adelante, unas determinadas condiciones ambientales.

Actualmente el factor U es el parámetro estándar para calificar la capacidad de aislamiento de las unidades de acristalamiento. Mientras menor sea su valor menor será también el flujo de calor admitido, dado que el factor U es el inverso del valor R total (R=1/U).

El factor U depende fundamentalmente de las propiedades térmicas de los materiales que conforman el sistema de acristalamiento, y de factores ambientales como la velocidad del viento (que afecta los coeficientes convectivos superficiales) y la diferencia entre la temperatura del aire interior y la del aire exterior. Con el objeto de normalizar los procedimientos de calificación de sistemas de acristalamiento, la NFRC ha establecido las siguientes condiciones ambientales estándar para calcular el factor U:

• Velocidad del viento: 12.3 km/hr (5.5 mi/hr)
• Temperatura del aire interior: 21°C (70°F)
• Temperatura del aire exterior: -18°C (0°F).

El cálculo del factor U de los acristalamientos en muros considera una inclinación de 90º respecto a la horizontal, mientras que para los domos y acristalamientos de cubierta se considera una inclinación de 20º, también desde la horizontal.

Ahora bien, en algunos ámbitos de análisis se manejan algunos conceptos relacionados con el impacto que tiene cada uno de los componentes de la unidad de acristalamiento en el factor U total: el factor U del centro de vidrio, los bordes y los marcos y divisores.

Factor U del centro de vidrio

Se refiere a la transmitancia térmica de la porción correspondiente exclusivamente al vidrio, es decir, sin considerar el efecto de los bordes ni de los marcos y divisores. El factor U del centro de vidrio depende de las propiedades térmicas del vidrio, de su espesor y de las características de su recubrimiento, cuando éste existe. Si la unidad tiene más de una hoja de vidrio, este parámetro depende también del número de hojas, de la separación entre éstas y del gas de relleno de las cámaras (aire, argón, criptón, etc).

Es importante no confundir este parámetro, proporcionado por algunos productores de vidrio, con el factor U total, el cual sí que considera el efecto de los bordes y de los marcos y divisores.

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