MODULO ELEMENTAL PARA LA PRODUCCIÓN DE UN INTERRUPTOR DE PUENTE TÉRMICO ENTRE UN MURO Y UNA LOSA DE CONCRETO Y
ESTRUCTURA DE CONSTRUCCIÓN QUE COMPRENDE EL MISMO
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a las construcciones que comprenden al menos un interruptor de puente térmico entre un muro y una losa de concreto sensiblemente horizontal. De una manera general, un muro puede separar un ambiente caliente de un ambiente más frío, por ejemplo el interior del exterior de una construcción. En la mayoría de casos, se desea realizar un aislamiento entre estos dos ambientes, principalmente para limitar las pérdidas de calor hacia el exterior de un conjunto calentado, para mantener al contrario el interior de un conjunto a una temperatura fresca o templada cuando hace calor en el exterior, y/o para mejorar la comodidad térmica de una construcción destinada a resguardar a las personas. Un muro también puede tener para la función de soportar las losas de concreto sensiblemente horizontales las cuales están unidas y las cuales, por ejemplo, pueden entrar en la construcción de un piso. Estas losas pueden apoyarse sobre el suelo. Muy frecuentemente, se extiende a una cierta REF 134776 altura por arriba del suelo, por ejemplo de una planta inferior. La juntura o junta entre el muro y la losa está destinada a asegurar el soporte de la losa al lado del muro y su fijación en el muro. Cuando esta juntura o junta se asegura por el concreto del muro y/o de la losa, así como por la estructura de hierro contenida en uno y/o en la otra, existe una creación de un puente térmico que favorece la conducción del calor entre la extremidad de la losa en contacto con el muro y el muro por sí mismo. Una juntura o junta forma más claramente un puente térmico cuando las paredes del muro al lado de la losa se han revestido de un material aislante. A fin de limitar los intercambios de calor entre el muro y la losa, es conocido realizar los interruptores del puente térmico localizados en la unión del muro y de la losa por la interposición de un espesor del aislante entre la pared interior del muro y la extremidad de la losa. La juntura o junta mecánica de la losa al muro se realiza con respecto a la misma por medio de una estructura de hierro colado a la vez en el concreto del muro y en aquel de la losa y la cual atraviesa el espesor del aislante. Esta estructura de hierro presente una conductividad térmica elevada. Cada armadura que la constituye y la cual atraviesa el espesor del . aislante a partir de la losa y en dirección del muro, o inversamente, constituye en sí un puente térmico elemental. La cantidad de estructura de hierro que asegura la juntura mecánica es apta para conducir un flujo de calor no despreciable. Desde un punto de vista térmico, tal disposición, aunque constituya una mejora con relación a las estructuras las cuales se han descrito precedentemente y las cuales están desprovistas de cualquier dispositivo de ruptura de puente térmico, también merece ser mejorada. La invención tiene por objeto aumentar los rendimientos térmicos de un interruptor de puente térmico, conservando todas las cualidades mecánicas requeridas por la juntura entre el muro y la losa, la cual se puede extender, en ciertos casos, sensiblemente horizontal por arriba de un hueco . A este efecto, la invención propone un módulo elemental destinado a formar un interruptor de puente térmico entre un muro y una losa de concreto sensiblemente horizontal, caracterizado porque comprende: al menos una vigueta de material compuesto, destinada a formar un órgano de juntura o junta de la losa con el muro y que presenta una aptitud reducida para conducir el calor, y - un elemento longitudinal de materia aislante destinado a estar interpuesto entre la losa y el muro, atravesado de lado a lado por al menos un canal de recepción de la vigueta. Según otras características de este módulo elemental : - la vigueta está realizada bajo la forma de perfil de polímero armado de una red de fibras de vidrio y es tratada para resistir al fuego; - una porción de la vigueta situada en una extremidad de la vigueta y destinada a ser sumergida en la losa comprende medios adicionales de solidarización en la losa; los medios de solidarización adicionales comprenden grapas; los medios de solidarización adicionales comprenden medios de juntura o junta para una estructura de hierro en la losa; - el perfil de la vigueta delimita orificios los cuales se extienden según su longitud y están destinados cada uno a recibir solidariamente un hierro que forma un medio de unión a la estructura de hierro de la losa; - la vigueta está realizada bajo la forma de un perfil; - la vigueta comprende un revestimiento apto para resistir a la hidrólisis; - el revestimiento está realizado de una resina; - la vigueta está realizada de un concreto de alto rendimiento armado de fibras de polietileno; - la vigueta está presente bajo la forma general de un perfil de sección sensiblemente en T; - la sección de la vigueta presenta un abultamiento situado sensiblemente en la extremidad libre del pie de la T; la vigueta presenta una sección «de carril de ferrocarril». La invención también tiene por objeto una estructura de construcción que comprende: al menos un muro, al menos una losa de concreto sensiblemente horizontal, y al menos un interruptor de puente térmico que comprende un espesor de aislante interpuesto en la juntura del muro y de la losa entre una pared del muro y una extremidad correspondiente de la losa, caracterizada porque el interruptor de puente térmico comprende una pluralidad de viguetas repartidas regularmente a lo largo de la unión, cada una de las viguetas que comprende, en una primera extremidad, una primera porción rígidamente fijada al muro, en una segunda extremidad, una segunda porción sumergida en el concreto de la losa y una tercera porción intermediaria entre la primera porción y la segunda porción y la cual atraviesa el espesor del aislante, la pluralidad de viguetas que aseguran el soporte de la losa al lado del muro y su fijación en el muro. Según otras características de esta estructura de construcción: - el interruptor de puente térmico está realizado por una pluralidad de módulos elementales tales como se definieron anteriormente, los cuales están yuxtapuestos según la longitud de la unión del muro y de la losa; - el pie y las alas de la T las cuales define sensiblemente la sección de la vigueta, están orientados según las direcciones sensiblemente vertical y sensiblemente horizontal, respectivamente;
- el pie de la T que define sensiblemente la sección de la vigueta se gira sensiblemente hacia lo alto, y las alas de la T están por abajo de este pie. Las viguetas permiten mejorar los rendimientos térmicos del interruptor de puente térmico. Eri primer lugar, el empleo de viguetas permite la utilización de materiales en particular compuestos de los cuales la conductividad térmica es muy inferior a aquellas del hierro. Además, la utilización de viguetas permite reducir la cantidad de materia que entra en la constitución de la juntura mecánica, luego la propagación del calor y la degradación de los rendimientos térmicos del interruptor del puente térmico. En primer lugar, una vigueta presenta, en cantidad de materia equivalente, las cualidades mecánicas de la juntura y del soporte de la losa superiores a aquellas obtenidas con la estructura de hierro. En segundo lugar, las viguetas están destinadas para ser colocadas regularmente según la longitud de la unión, dejando un espacio sensiblemente constante entre cada uno de ellas. El número de viguetas utilizadas por unidad de longitud de la unión está bien determinado.
Por último, la forma de las viguetas se puede optimizar para reducir su sección transversal la cual forma igualmente la sección de paso del calor y que se desea por consecuencia tan poco como sea posible, conservando todas las cualidades mecánicas requeridas para asegurar la juntura entre la losa y el muro. Por este medio, las viguetas permiten también mejorar los rendimientos térmicos del interruptor de puente térmico. Otras ventajas, características y detalles de la invención resaltan del complemento de la descripción la cual se darán en referencia a los dibujos anexados, dados en calidad de ejemplos no limitativos y en los cuales: la Figura 1 es una vista en perspectiva, parcialmente levantada, de una porción de un interruptor de puente térmico de acuerdo con la invención, entre una losa de concreto y un muro de concreto; la Figura 2 es un corte de acuerdo con el plano II de la Figura 1; - la Figura 3 es una vista en perspectiva a mayor escala de una porción de una vigueta cortada transversalmente destinada a entrar en la construcción del interruptor de puente térmico ilustrado en la Figura 1;
- la Figura 4 es una vista en perspectiva de un módulo elemental destinado a entrar en la construcción del interruptor de puente térmico ilustrado en la Figura 1. Un interruptor de puente térmico 1 situado en la unión de un muro 2 de concreto y de una losa 3 de concreto que sensiblemente se extiende de manera horizontal, está ilustrado en la Figura 1 . El mismo comprende un espesor del aislante 4 interpuesto en la unión del muro 2 y de la losa 3 entre una pared 5 del muro 2 y una extremidad 6 de la losa 3. El espesor 4 del aislante se extiende según la longitud de la unión del muro 2 y de la losa 3 y llena la porción del espacio delimitado por la extremidad 6 de la losa 3 y la pared 5 del muro 2, los cuales se extienden a una distancia entre sí sensiblemente constante. En calidad de ejemplo ventajoso, la pared 5 del muro 2, situada cerca de la losa 3, es revestida con un aislante 2A. El espesor 4 del aislante se limita hacia lo alto y hacia la parte de abajo respectivamente por dos caras 9 y 10 que se extienden en la prolongación de las caras respectivamente superiores e inferiores de la losa 3.
El material que constituye el espesor 4 del aislante es ignífugo. Este puede ser de poliestireno, de la lana de vidrio o de roca. La losa 3 se extiende sensiblemente horizontal por arriba del hueco, por ejemplo por arriba del suelo de una planta inferior. Las viguetas 11 aseguran la fijación de la losa 3 en el muro 2 así como el soporte de la losa 3 del lado del muro. Las mismas están regularmente repartidas según la longitud de la unión del muro 2 y de la losa 3. Las mismas se extienden en un plano sensiblemente paralelo al plano de la losa 3 y se dirigen sensiblemente en forma perpendicular a la pared 5 del muro 2 . Las viguetas 11 se extienden en una cortadera del espacio limitado por las superficies superior e inferior de la losa 3. De manera visible en la Figura 2, cada vigueta 11 presenta en una primera extremidad una primera porción 12 sumergida en el concreto del muro 2. En la oposición de su primera extremidad, la vigueta 11 presenta una segunda porción 13 sumergida en el concreto de la losa 3. Una tercera porción 14 de la vigueta 11 intermediaria entre la primera porción 12 y la segunda porción 13 atraviesa el espesor 4 del aislante de lado a lado.
Una porción de vigueta 11 cortada transversalmente se ilustra en perspectiva a más grande escala en la Figura 3. Esta vigueta 11 está realizada de un material compuesto 8 formado de una matriz en polímero 8a armada de una red cruzada de fibras de vidrio 8b y tratada para resistir al fuego. La vigueta 11 comprende un revestimiento 9 el cual protege las fibras de vidrio contra el ataque alcalino del concreto en fase de maduración. El revestimiento 9 está constituido de una resina la cual, en presencia de agua, no se hidroliza. En otro ejemplo de realización (no ilustrado) , la vigueta 11 está realizada de un concreto de alto rendimiento armado de fibras de polietileno. Estos materiales compuestos presentan conductividades térmicas, del orden de 0.6 W.K~1.pf1, claramente inferiores a aquellas del acero, la cual se sitúa alrededor de 53 W.K_1.m_1. Conviene volver a recordar aquí que la conductividad térmica de un aislante tal como una lana de vidrio o de roca es del orden de 0.04 W.K_1.m_:L. El empleo de estos materiales compuestos para la realización de un interruptor de puente térmico es particularmente ventajoso. La vigueta 11 presenta la forma general de un perfil. En el caso en donde el material constitutivo de la vigueta es un polímero armado de una red de fibras de vidrio, el perfil puede ser ventajosamente extruido por estirado. El flujo de calor entre la losa 3 y el muro 2 se propaga en una dirección sensiblemente paralela a la dirección general de la vigueta 11. Por consiguiente, cuanto más pequeña es la sección de la vigueta 11, más reducida es la sección de paso del flujo térmico, y más se reduce la cantidad de calor que transita entre el muro 2 y la losa 3 a través de la vigueta 11. Los rendimientos térmicos de la vigueta 11 están esencialmente unidos a la superficie y no a la forma de su sección. En cambio, su resistencia mecánica a las diversas solicitaciones a las cuales es sometida una vez en su lugar es muy dependiente de la forma de su sección. Una vigueta 11 de la cual la sección presenta la forma general de una I o de una T que comprende un abultamiento situado en la extremidad libre de su pie se revela para aprovechar esta particularidad. En efecto, la sección de una vigueta 11 se optimiza para presentar una superficie mínima procurando una vigueta 11 de características mecánicas óptimas de resistencia a las solicitaciones particulares a las cuales la misma está destinada a ser sometida.
Una vez la vigueta en su lugar, el plano sagital de I o aquel de T está orientado sensiblemente en forma vertical. Con la vigueta en I, la colada de concreto se vuelve más difícil y la ocurrencia de fallas vinculadas a esta operación es favorecida. La sección en T, en la medida en donde la misma favorece la circulación de concreto alrededor de la vigueta 11, es preferida. La vigueta 11 ilustrada en la figura 3 presenta una sección en T. En esta vista, la T es volteada como es el caso cuando la vigueta 11 está en su posición definitiva. El pie 15 de la T comprende, en su extremidad libre, un abultamiento 16. El perfil comprende orificios 17 en numero de tres los cuales se extienden según su longitud, y de los cuales dos están situados en las extremidades respectivas de las alas 18 de esta T, el último se encuentra colocado en el interior del abultamiento 16 en la extremidad libre del pie de la T. En su posición definitiva en el interior del interruptor de puente térmico 1, la vigueta 11 está orientada de manera que su plano sagital o incluso la dirección del pie
de la T esté sensiblemente vertical, como ésta es visible sobre la figura 1. Las alas 18 de la T se extienden por su parte en un plano sensiblemente horizontal. La extremidad libre del pie 15 de la T está dirigida hacia lo alto, mientras tanto sus alas 18 se encuentran por abajo. La vigueta 11 transmite al muro 2 el peso de la losa 3. Las alas 18 de la T definen una superficie sumergida en el concreto sensiblemente perpendicular a la dirección del peso de la losa, que forma la superficie de apoyo de la vigueta 11 en el concreto del muro 2 que permite la repartición de la tensión vinculada al peso de la losa 3. El muro 2 es esencialmente sometido a un esfuerzo de compresión. Cuando el peso de la losa 3 se aplica a una cierta distancia del lugar de ajuste de la vigueta 11 en el muro 2, un momento asociado al peso de la losa 3 se ejerce al nivel de este ajuste. Allí también, las superficies superior e inferior delimitadas por las alas 18 de la T favorecen la repartición al nivel del ajuste de tensiones unidas en este momento . La porción intermediaria 14 de la vigueta 11 es, en cuanto a está, sometida por una parte a un esfuerzo cortante relativo a la transmisión del peso de la losa 3, y por otra parte, a un momento de flexión que resulta del alargamiento del punto de aplicación de este peso de la losa 3. La superficie de la sección derecha de la vigueta 11 le permite soportar el esfuerzo cortante. En cuanto al momento de flexión, es el momento de inercia de la vigueta 11 el que interviene, y que se desea máximo. La forma de la vigueta 11 es desde este punto de vista, completamente interesante en razón de la presencia de materia en cada extremidad del pie 15 de la T, a saber las alas 18 de la T por una parte, y el abultamiento 16 situado en la extremidad libre del pie 15 de la T por otra parte. Al nivel del ajuste de la vigueta 11 en el interior de la losa 3, se encuentran sensiblemente los mismos fenómenos mecánicos que aquellos anteriormente descritos que intervienen al nivel del ajuste de la vigueta 11 en el muro 2. La porción 13 de vigueta 11 sumergida en-el concreto de la losa 3 soporta el peso de esta losa 3. De nuevo, la superficie definida por las alas 18 de la T recibe de carga lo esencial del peso de la losa 3, y esto de manera repartida. Aquí sin embargo, es esencialmente aquella de las superficies delimitadas por las alas 18 las cuales se vuelven hacia la parte superior que es solicitada. La losa 3 también puede ser sometida a las solicitaciones que tienden a desviar el muro y a provocar el levantamiento de la vigueta 11. Ventajosamente, los medios complementarios de solidarización de la vigueta con la losa están previstos, por ejemplo bajo la forma de grapas o de medios de unión para una estructura de hierro la cual arma el concreto de la losa 3 en el cual es sumergido. En las figuras 1 y 2, los medios de juntura consisten de hierros alojados en los orificios 17 y los cuales se extienden a partir de la vigueta 11, en la losa 3, hacia una estructura de hierro 20 sumergida en ésta, y a la cual están unidas. Cuando la vigueta 11 no está destinada para recibir tales hierros 19, la misma puede estar desprovista de tales orificios 17. Un módulo elemental 21 ilustrado en la Figura 4 está destinado a entrar en la construcción de un interruptor de puente térmico 1 tal como se describió precedentemente. El mismo comprende un elemento 22 de materia aislante destinado a entrar en la constitución del espesor de aislante 4. El elemento 22 de materia aislante presenta la forma general de un paralelepípedo que se extiende preferentemente según una dirección perpendicular a aquella de la vigueta 11 la cual lo atraviesa de lado a lado. El elemento 22 comprende un canal 23 el cual recibe la vigueta 11 y del cual la forma es complementaria a aquella de la vigueta 11. El elemento 22 está por ejemplo realizado en lana de vidrio o de roca. También puede estar formado de poliestireno protegido por placas ignífugas. En los casos en donde la pared 5 del muro 2 comprende las curvas, un material aislante que presenta una cierta flexibilidad, incluso una cierta flexibilidad, será preferido en razón de su capacidad para adaptarse a las formas de la pared 5. El módulo elemental 21 comprende ventajosamente hierros 19, aquí en número de tres, recibido en los orificios 17 que se extienden según la longitud de la vigueta 11. Los mismos exceden una cierta longitud de la extremidad de la vigueta 11 la cual está destinada a ser sumergida en el concreto de la losa 3. Ventajosamente, la longitud de penetración de los hierros 19 en el interior de los orificios 17 de la vigueta 11 es exactamente suficiente para permitir una buena solidarización mutua de los hierros 19 y de la vigueta 11, puesto que favorecen por otra parte la propagación del calor en dirección o a partir del muro 2. El módulo elemental 21 se presenta ya sea bajo la forma de un montaje dispuesto a ser ensamblado, o, tal como se puede ver en la Figura 4, bajo una forma ya ensamblada. Tales módulos elementales 21 están destinados a estar yuxtapuestos según la longitud de la unión del muro 2 y de la losa 3 para formar un interruptor de puente térmico 1 tal como se describió precedentemente. Un módulo elemental dispuesto al empleo puede ser rápidamente empleado sobre una obra. 0 bien, de una manera general, se desea reducir tanto como hacer esto pueda ser las duraciones de las operaciones efectuadas directamente sobre la obra. En efecto, cuanto más largas sean estas operaciones, más costosas son en mano de obra y tienden a alargar más la duración de la obra y a complicar la organización. El polímero armado de una red de fibras de vidrio realiza un compromiso muy satisfactorio entre su reducida conductividad térmica por una parte, y su comportamiento mecánico por otra parte, manteniendo todo su costo a un nivel ba o. Aunque el arreglo el cual se ha descrito ya sea considerado cuando se aplica a un muro de concreto, también puede aplicarse a cualquier tipo de muro por ejemplo un muro de piedras, morrillo, ladrillo u otro. Por supuesto, la invención no se limita a las losas las cuales separan dos pisos consecutivos de una construcción. La misma se puede poner en práctica, por ejemplo, en la fabricación de balcones o de loggias.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.