Las ventanas pueden parecer productos más frágiles que los muros que las rodean. Sin embargo, los profesionales de la industria ventanera están conscientes de las múltiples cargas que deben soportar, desde el peso propio de la hoja hasta la fuerza del viento que las va a azotar. Por eso dotan las ventanas PVC de todos los refuerzos necesarios a fin de ofrecer productos resistentes y duraderos.
¿Por qué las ventanas PVC necesitan refuerzo?
El PVC es un material relativamente poco rígido. Los físicos e ingenieros hablan del módulo de Young o de elasticidad longitudinal (símbolo E). Brevemente hablando, este parámetro define la capacidad de resistencia de un cuerpo concreto a la presión de una fuerza externa que trata de deformarlo. Cuanto mayor es el módulo de Young, menos plástico y por tanto más resistente a las deformaciones es el material.
El valor del módulo de elasticidad longitudinal del acero son 21.000 kN/cm2. Esto quiere decir que un cm2 de acero es capaz de “soportar”, sin deformarse, 21.000 kN de carga. El módulo E del aluminio son 7.000 kN/cm2. En cambio, el módulo de Young del PVC son 240 kN/cm2. La diferencia es evidente y hace que los marcos de ventanas PVC tengan que llevar insertadas piezas adicionales, habitualmente de acero, que refuerzan su estructura. Es lo que tradicionalmente se llama refuerzos.
Propiedades de refuerzos de acero
Los refuerzos metálicos incrementan la rigidez y la durabilidad de perfiles de PVC. Sin embargo, su eficiencia no depende solo del tipo de material del que están hechos (el acero). Para que un refuerzo cumpla su función debe tener una longitud, un espesor y una geometría adecuados.
En cuanto a la longitud, los refuerzos de ventanas PVC deben ser perimetrales, es decir llenar todo el largo del marco. No basta con reforzar solo algunos elementos de la hoja pues los tramos sin soporte metálico seguirán siendo puntos débiles donde la ventana podrá sufrir deformaciones.
Por otra parte, el espesor y la geometría de los refuerzos influyen en el llamado momento de inercia que a su vez condiciona la capacidad de resistencia a la flexión de la pieza. Simplificando un poco, podemos decir que cuanto mayor sea el momento de inercia, más resistente será un cuerpo concreto – y no solo el material del que dicho cuerpo está hecho – a la flexión (y por tanto, a la deformación).
Los cálculos y los ensayos prueban que la forma (la geometría) de la sección transversal de los refuerzos metálicos de ventanas PVC afecta directamente el grado de rigidez de sus perfiles. Para que este grado sea óptimo, la geometría del refuerzo debe corresponderse con los cálculos estáticos de las cargas que sufrirá la ventana analizada. El objetivo será siempre el mismo: buscar una sección transversal que incremente el momento de inercia del refuerzo y, como consecuencia, aumente la capacidad de resistencia a la deformación del marco entero.
Por último, cabe destacar que los refuerzos de acero deben llevar una capa de galvanizado que los proteja contra la corrosión.
Refuerzos alternativos
Los refuerzos metálicos presentan dos inconvenientes. Por una parte, incrementan el peso de la hoja. Por otra, afectan la transmitancia térmica de la ventana. A diferencia del PVC, el acero es un buen conductor térmico y el hecho de incluirlo entre los componentes de una ventana aumenta el coeficiente de penetrabilidad térmica de la hoja en aproximadamente 0,2 W/m2k.
Algunos fabricantes tratan de sustituirlo por fibra de vidrio, combinación de acero y material sintético o combinación de PVC rígido, PVC espumado, fibra de vidrio y cables de acero. Sin embargo, estos materiales innovadores pueden elevar significativamente el precio del producto final, es decir la ventana. Desde la perspectiva de la relación precio calidad los refuerzos metálicos permanecen insuperables. Además, son más ecológicos pues resultan mucho más fáciles de reciclar.
Como vemos, los refuerzos de ventanas PVC, aunque invisibles a simple vista, son componentes de enorme importancia. Por eso, a la hora de encargar los acristalamientos conviene preguntar por los detalles técnicos relacionados con estas piezas. En particular, si el fabricante los ha instalado en todo el perímetro del marco (o sólo en algunos de sus tramos) y si sus dimensiones y la forma de su sección transversal han sido elegidos en base a cálculos matemáticos que incluían el tamaño y el peso de la hoja más las cargas físicas a las que dicha hoja estará expuesta.
