Desarrollo de metodología para evaluar la respuesta de un sistema de parasoles frente a cargas de viento
Por: Laura Saldaña Mayor
Contexto
- Creciente interés por la sostenibilidad
- Búsqueda de eficiencia energética
- Mayor atención en el diseño del control solar: disminuir entrada de radiación solar al espacio habitable → reducción en la demanda de energía de refrigeración
Aumento de uso de parasoles en fachada
Diseño sistema de instalación
En este contexto Alucoil® desarrolla su propio sistema de instalación aprovechando la ligereza y rigidez de los paneles larcore®
También está pensado para elementos verticales y horizontales de sección recta o variable.
Versatilidad
Permite la fijación de los paneles conectados por su parte trasera a sistemas estándar de muro cortina, denominadas lamas en voladizo, o fijados en sus extremos a elementos estructurales del edificio, denominadas lamas bi-apoyadas.
Diseño sistema de instalación
Funcionalidad
El sistema consiste principalmente en un anclaje que abraza el panel buscando evitar su rotación, pudiendo llegar a instalarse lamas de hasta 900mm de fondo.
DISEÑO SISTEMA INSTALACIÓN - Falta de normativa
EXPUESTOS AL VIENTO POR AMBOS LADOS
efectos de presión y succión simultáneos??
NORMATIVA NECESARIA PARA:
Usa esta cara de la tarjeta para dar más información sobre un tema. Focalízate en un concepto. Haz que el aprendizaje y la comunicación sean más eficientes.
1) Cálculo de acciones
Exposición al viento
Vacío normativo
Título
¿Se comportan como cerramientos de fachada convencionales?
No existen normativas específicas de parasoles en fachada
Escribe aquí una descripción breve
DISEÑO SISTEMA INSTALACIÓN - Falta de normativa
NORMATIVA NECESARIA PARA:
Usa esta cara de la tarjeta para dar más información sobre un tema. Focalízate en un concepto. Haz que el aprendizaje y la comunicación sean más eficientes.
1) Cálculo de acciones 2) Limitar respuesta en Estado Límite de Servicio
→ Evitar deformaciones plásticas
→ Evitar disconfort
→ Evitar deformaciones plásticas
→ Evitar disconfort
Título
Vacío normativo
Escribe aquí una descripción breve
Desarrollo de metodología interna
→ Evitar efectos de resonancia que puedan llevar al colapso
FALTA DE NORMATIVA - Pasos para el desarrollo de la métodología
Estudio de túnel de viento
Estudio de túnel de viento
Análisis modales teóricos
Análisis modales teóricos
Ensayos reales
Ensayos reales
Teoría vs. Realidad
Teoría vs. Realidad
Determinación de criterios
Determinación de criterios
DESARROLLO METODOLOGÍA - Estudio de túnel de viento
¿Por qué es necesario?
Además, la existencia de cargas de presión y succión, dependiendo de la fachada analizada y de las dos caras expuestas en cada parasol, genera incertidumbre respecto a:
- ¿Qué tipo de carga aplicar?
- ¿Sobre qué cara hacerlo?
- ¿Se deben considerar cargas simultáneas sobre ambas caras?
- ¿Cuáles serían?
Las cargas que afectan a los parasoles, ¿son equivalentes a las cargas de fachada?
Con frecuencia, este tipo de elementos se calculan asumiendo que las cargas que los afectan son equivalentes a las cargas de fachada, sin saber si en realidad lo son.
+info
DESARROLLO METODOLOGÍA - Estudio de túnel de viento
Los objetivos que se buscan alcanzar con el estudio son:
Determinar cargas netas sobre parasoles
Adaptar resultados a marco normativo
Analizar estabilidad ante efectos dinámicos
- Relación de los valores medidos con las normativas vigentes.
- Parámetros detallados (velocidad, dirección, rugosidad...) → implementar resultados en formulación normativa.
Análisis de parasol + sistema de instalación para conocer su respuesta ante efectos dinámicos causados por el viento.
La acción del viento está condicionada tanto por la volumetría de la edificación como por la propia disposición y envergadura de las lamas.
DESARROLLO METODOLOGÍA - Análisis efectos dinámicos
Uno de los efectos dinámicos más relevantes que el viento puede provocar en los parasoles es la resonancia
El viento, como acción variable, tiene su rango de frecuencias de actuación
Toda estructura tiene unas frecuencias naturales propias
Frecuencia
Si alguna de las frecuencias de la estructura es similar o menor a la del viento esto provoca que la estructura entre en resonancia y colapse
Resonancia
DESARROLLO METODOLOGÍA - Análisis efectos dinámicos
Diseño seguro sin resonancia
objetivo - evitar la resonancia
Para ello será necesario conocer las frecuencias naturales propias del sistema bajo estudio.
+info
DESARROLLO METODOLOGÍA - Análisis FEM teórico
Modelos FEM
Para obtener las frecuencias naturales teóricas
Se estudian varias configuraciones, según posibilidades dimensionales de las lamas y las posibilidades de instalación del sistema. Con estos resultados se preparan los ensayos reales.
DESARROLLO METODOLOGÍA - Ensayos reales
Determinar valores de frecuencia natural
Métodos de medición
La medición de la frecuencia de vibración de los diferentes conjuntos se hará mediante dos métodos.
Procesamiento de datos
Muestras de ensayo
Con ambos métodos de medición se identifica la frecuencia natural del conjunto bajo estudio y se obtienen gráficas de frecuencia.
Los montajes elegidos serán aquellos que han arrojado frecuencias más cercanas al rango del viento en los análisis teóricos.
DESARROLLO METODOLOGÍA - Teoría vs. realidad
Teoría
Modelos FEM
Evaluación del riesgo
Realidad
Grado de sensibilidad del sistema a los efectos dinámicos del viento
Ensayos
Los resultados de modelos analíticos y de modelos físicos, se comparan para evaluar cómo de cerca/lejos estará el conjunto de ser afectado por los efectos dinámicos del viento.Esta comparativa se usará también para ajustar los modelos de cálculo.
análisis
Comparativa
ajustes
+info
Calibración de modelos
HALLAZGOS & EVIDENCIAS
Cargas en parasoles no son iguales a cargas en fachada
No es fiable dimensionar con cargas de fachadas convencionales
Los parasoles modifican el valor de las cargas que recibe la fachada
Vacío normativo exige metodología para diseño seguro
En la gran mayoría de los casos analizados las cargas que afectan a los parasoles son mayores que las recibidas por la fachada pudiendo llegar a incrementos de hasta el 90%.
Se pone de manifiesto la imposibilidad de realizar un dimensionamiento fiable utilizando valores de cálculo para fachadas y sin tener en cuenta los efectos dinámicos del viento.
Se evidencia la necesidad de seguir una metodología específica para determinar las cargas y conocer la respuesta frente a los efectos dinámicos derivados de la acción del viento.
Debido a la existencia de estos elementos, se observan modificaciones importantes en las cargas recibidas por la propia fachada.
METODOLOGÍA - Pasos
Coeficientes cálculo carga de viento
Para diferentes grados de exposición, zonas de esquina o centrales del edificio y a distintas alturas
Separación máxima entre apoyos
Limitación de distancia entre apoyos puntuales para asegurar el correcto comportamiento de los elemntos del sistema
Limitación de profundidad del parasol
Para lamas en voladizo
Limitación de longitud del parasol
Para lamas bi-apoyadas
Limitación de flecha del parasol
Para garantizar un comportamiento seguro frente a efectos dinámicos
Conclusión FINAL
La metodología descrita permite obtener coeficientes y limitaciones para la integración de parasoles en envolventes arquitectónicas sin comprometer la seguridad estructural ni la funcionalidad de estos elementos en condiciones reales de servicio.
MUCHAS GRACIAS por su atención
Vídeo + algoritmo de medición
Para elegir el dispositivo adecuado habrá que tener en cuenta varios parámetros (amplitud de vibración, sensibilidad, nº de ejes, peso...) que dependerán del conjunto bajo estudio.
Acelerómetro
&
Además, será importante cómo y dónde colocar el acelerómetro. Una vez instalado, se excita la muestra y se mide la frecuencia a la que vibra el conjunto
Se marcará un punto de referencia en la muestra de ensayo y los algoritmos desarrollados ad-hoc internamente se encargarán de obtener la frecuencia a la que oscila el punto en el vídeo.
Análisis aerodinámico multi-escala:
Parámetros para representar la instalación de parasoles en fachada:
- Orientación (verticales, horizontales)
- Densidad (separación entre lamas)
- Ángulo respecto a la fachada
- Profundidad de lama
Modelo escala 1:400
Modelo escala 1:100
Representación precisa de la capa límite atmosférica para reproducir la acción del viento sobre el conjunto del edificio. Volumetría del edificio elegido con altura, geometría y esbeltez dentro de parámetros normativos.
Caracterización más precisa del campo de presiones sobre los parasoles y sobre la propia fachada.
Desarrollo de metodología para evaluar la respuesta de un sistema de parasoles frente a cargas de viento
Laura Saldana
Created on August 18, 2025
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Desarrollo de metodología para evaluar la respuesta de un sistema de parasoles frente a cargas de viento
Por: Laura Saldaña Mayor
Contexto
Aumento de uso de parasoles en fachada
Diseño sistema de instalación
En este contexto Alucoil® desarrolla su propio sistema de instalación aprovechando la ligereza y rigidez de los paneles larcore®
También está pensado para elementos verticales y horizontales de sección recta o variable.
Versatilidad
Permite la fijación de los paneles conectados por su parte trasera a sistemas estándar de muro cortina, denominadas lamas en voladizo, o fijados en sus extremos a elementos estructurales del edificio, denominadas lamas bi-apoyadas.
Diseño sistema de instalación
Funcionalidad
El sistema consiste principalmente en un anclaje que abraza el panel buscando evitar su rotación, pudiendo llegar a instalarse lamas de hasta 900mm de fondo.
DISEÑO SISTEMA INSTALACIÓN - Falta de normativa
EXPUESTOS AL VIENTO POR AMBOS LADOS
efectos de presión y succión simultáneos??
NORMATIVA NECESARIA PARA:
Usa esta cara de la tarjeta para dar más información sobre un tema. Focalízate en un concepto. Haz que el aprendizaje y la comunicación sean más eficientes.
1) Cálculo de acciones
Exposición al viento
Vacío normativo
Título
¿Se comportan como cerramientos de fachada convencionales?
No existen normativas específicas de parasoles en fachada
Escribe aquí una descripción breve
DISEÑO SISTEMA INSTALACIÓN - Falta de normativa
NORMATIVA NECESARIA PARA:
Usa esta cara de la tarjeta para dar más información sobre un tema. Focalízate en un concepto. Haz que el aprendizaje y la comunicación sean más eficientes.
1) Cálculo de acciones 2) Limitar respuesta en Estado Límite de Servicio
- ELU:
→ Evitar deformaciones plásticas- ELS:
→ Evitar disconfort- ELU:
→ Evitar deformaciones plásticas- ELS:
→ Evitar disconfortTítulo
Vacío normativo
Escribe aquí una descripción breve
Desarrollo de metodología interna
→ Evitar efectos de resonancia que puedan llevar al colapso
FALTA DE NORMATIVA - Pasos para el desarrollo de la métodología
Estudio de túnel de viento
Estudio de túnel de viento
Análisis modales teóricos
Análisis modales teóricos
Ensayos reales
Ensayos reales
Teoría vs. Realidad
Teoría vs. Realidad
Determinación de criterios
Determinación de criterios
DESARROLLO METODOLOGÍA - Estudio de túnel de viento
¿Por qué es necesario?
Además, la existencia de cargas de presión y succión, dependiendo de la fachada analizada y de las dos caras expuestas en cada parasol, genera incertidumbre respecto a:
Las cargas que afectan a los parasoles, ¿son equivalentes a las cargas de fachada?
Con frecuencia, este tipo de elementos se calculan asumiendo que las cargas que los afectan son equivalentes a las cargas de fachada, sin saber si en realidad lo son.
+info
DESARROLLO METODOLOGÍA - Estudio de túnel de viento
Los objetivos que se buscan alcanzar con el estudio son:
Determinar cargas netas sobre parasoles
Adaptar resultados a marco normativo
Analizar estabilidad ante efectos dinámicos
Análisis de parasol + sistema de instalación para conocer su respuesta ante efectos dinámicos causados por el viento.
La acción del viento está condicionada tanto por la volumetría de la edificación como por la propia disposición y envergadura de las lamas.
DESARROLLO METODOLOGÍA - Análisis efectos dinámicos
Uno de los efectos dinámicos más relevantes que el viento puede provocar en los parasoles es la resonancia
El viento, como acción variable, tiene su rango de frecuencias de actuación
Toda estructura tiene unas frecuencias naturales propias
Frecuencia
Si alguna de las frecuencias de la estructura es similar o menor a la del viento esto provoca que la estructura entre en resonancia y colapse
Resonancia
DESARROLLO METODOLOGÍA - Análisis efectos dinámicos
Diseño seguro sin resonancia
objetivo - evitar la resonancia
Para ello será necesario conocer las frecuencias naturales propias del sistema bajo estudio.
+info
DESARROLLO METODOLOGÍA - Análisis FEM teórico
Modelos FEM
Para obtener las frecuencias naturales teóricas
Se estudian varias configuraciones, según posibilidades dimensionales de las lamas y las posibilidades de instalación del sistema. Con estos resultados se preparan los ensayos reales.
DESARROLLO METODOLOGÍA - Ensayos reales
Determinar valores de frecuencia natural
Métodos de medición
La medición de la frecuencia de vibración de los diferentes conjuntos se hará mediante dos métodos.
Procesamiento de datos
Muestras de ensayo
Con ambos métodos de medición se identifica la frecuencia natural del conjunto bajo estudio y se obtienen gráficas de frecuencia.
Los montajes elegidos serán aquellos que han arrojado frecuencias más cercanas al rango del viento en los análisis teóricos.
DESARROLLO METODOLOGÍA - Teoría vs. realidad
Teoría
Modelos FEM
Evaluación del riesgo
Realidad
Grado de sensibilidad del sistema a los efectos dinámicos del viento
Ensayos
Los resultados de modelos analíticos y de modelos físicos, se comparan para evaluar cómo de cerca/lejos estará el conjunto de ser afectado por los efectos dinámicos del viento.Esta comparativa se usará también para ajustar los modelos de cálculo.
análisis
Comparativa
ajustes
+info
Calibración de modelos
HALLAZGOS & EVIDENCIAS
Cargas en parasoles no son iguales a cargas en fachada
No es fiable dimensionar con cargas de fachadas convencionales
Los parasoles modifican el valor de las cargas que recibe la fachada
Vacío normativo exige metodología para diseño seguro
En la gran mayoría de los casos analizados las cargas que afectan a los parasoles son mayores que las recibidas por la fachada pudiendo llegar a incrementos de hasta el 90%.
Se pone de manifiesto la imposibilidad de realizar un dimensionamiento fiable utilizando valores de cálculo para fachadas y sin tener en cuenta los efectos dinámicos del viento.
Se evidencia la necesidad de seguir una metodología específica para determinar las cargas y conocer la respuesta frente a los efectos dinámicos derivados de la acción del viento.
Debido a la existencia de estos elementos, se observan modificaciones importantes en las cargas recibidas por la propia fachada.
METODOLOGÍA - Pasos
Coeficientes cálculo carga de viento
Para diferentes grados de exposición, zonas de esquina o centrales del edificio y a distintas alturas
Separación máxima entre apoyos
Limitación de distancia entre apoyos puntuales para asegurar el correcto comportamiento de los elemntos del sistema
Limitación de profundidad del parasol
Para lamas en voladizo
Limitación de longitud del parasol
Para lamas bi-apoyadas
Limitación de flecha del parasol
Para garantizar un comportamiento seguro frente a efectos dinámicos
Conclusión FINAL
La metodología descrita permite obtener coeficientes y limitaciones para la integración de parasoles en envolventes arquitectónicas sin comprometer la seguridad estructural ni la funcionalidad de estos elementos en condiciones reales de servicio.
MUCHAS GRACIAS por su atención
Vídeo + algoritmo de medición
Para elegir el dispositivo adecuado habrá que tener en cuenta varios parámetros (amplitud de vibración, sensibilidad, nº de ejes, peso...) que dependerán del conjunto bajo estudio.
Acelerómetro
&
Además, será importante cómo y dónde colocar el acelerómetro. Una vez instalado, se excita la muestra y se mide la frecuencia a la que vibra el conjunto
Se marcará un punto de referencia en la muestra de ensayo y los algoritmos desarrollados ad-hoc internamente se encargarán de obtener la frecuencia a la que oscila el punto en el vídeo.
Análisis aerodinámico multi-escala:
Parámetros para representar la instalación de parasoles en fachada:
Modelo escala 1:400
Modelo escala 1:100
Representación precisa de la capa límite atmosférica para reproducir la acción del viento sobre el conjunto del edificio. Volumetría del edificio elegido con altura, geometría y esbeltez dentro de parámetros normativos.
Caracterización más precisa del campo de presiones sobre los parasoles y sobre la propia fachada.