aislacion termica CONSTRUCCION EFICIENTE: TENDENCIAS En la mayor parte de los

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1 Modulo 2

2 aislacion termica Toda la información para aislar mejor todo tipo de construcciones. Claves para el ahorro de energía. por ingeniero alberto EngLEbErt (aflara) 3 Casa Pasiva. No se define a sí misma por su aspecto externo sino por sus prestaciones energéticamente eficientes. CONSTRUCCION EFICIENTE: TENDENCIAS En muchos países existen normas obligatorias sobre los niveles de aislamiento térmico de las construcciones. La Casa Pasiva. En la mayor parte de los países existen normas o reglamentaciones obligatorias que determinan qué niveles de aislamiento térmico deben tener las construcciones. En algunos casos estas normas aparecieron a partir de la crisis del petróleo, principalmente países de Europa, EEUU, Canadá, etcétera; en máximo de 1,6 W/m2 K. Ver Normas locales e internacionales, pág 10. En Estados Unidos existen reglamentaciones muy exigentes en los diferentes estados y actualmente una recomendación general del Departamento de Energía que determina los valores de Resistencia Térmica en lugar del K y en unidades británicas. Pasados a espesores de materiales aislantes, los valores son: -Cubierta: entre 16 / 20 cm y 42 cm. -Muros: 9 cm y 19 cm. En España, para una de las zonas climáticas medias, las exigencias actuales se indican en el mismo gráfico. Esos valores, llevados a espesores de materiales aislantes, son: -Cubierta: 9 cm. -Muros: 5 cm. Por su parte, Chile fue el primer país de Sudamérica en contar con una legislación tendiente a reducir el consumo de energía del sector de las construcciones mediante el incremento de la resistencia térmica de la envolvente de las mismas. Para ello, introduce una Reglamentación Térmica en su Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones que establece distintas etapas en la exigencia de aumento de la resistencia térmica de la envolvente de las construcciones. Los objetivos declarados de la Reglamentación Térmica chilena son los siguientes: -Mejorar la calidad de vida de la población: mediante un mejor confort térmico y habitabilidad, mejores tasas de salud, menor contaminación y mayor durabilidad de la vivienda. -Optimizar y reducir el consumo de energía en el sector residencial (este sector gasta 25 % de toda la energía). -Promover y estimular la actividad productiva, industrial y tecnológica, académica y de investigación aplicada con los consiguientes beneficios sociales. En el año 1999 entró en vigencia la primera etapa que establece los requerimientos de aislamiento térmico de las cubiertas de las construcciones destinadas al sector habitacional. Por ejemplo, para la zona 3, otros, son más recientes como Chile y Uruguay. También el nivel de aislamiento térmico exigido ha ido variando marcadamente en el tiempo. Como ejemplo se puede tomar un país europeo, donde inicialmente se utilizaban 4 centímetros de materiales aislantes térmicos en el techo y 2 centímetros en los muros. Estos niveles fueron aumentando al encarecerse la energía y al evidenciarse que el aislamiento térmico es un arma poderosa para evitar el efecto invernadero luego del protocolo de Kyoto de Actualmente, tomando como ejemplo a Francia, la reglamentación en vigencia determina niveles de aislamiento de 16 centímetros de material aislante en la cubierta, 10 centímetros en los muros y ventanas con un K máximo de 2,30 W/m2K. Está previsto que a partir del año 2013 entre en vigencia una nueva reglamentación que exigirá 23 centímetros de aislante en la cubierta, 20 centímetros en los muros y ventanas con un K sigue En Pag. 10

3 10 viene de pag. 9 la ciudad de Santiago de Chile pertenece a la misma, que se caracteriza por presentar entre 750 y grados-día de calefacción, el espesor de aislante térmico indicado es de 8 cm para la cubierta. Cabe destacar que la Ciudad de Buenos Aires presenta características climáticas similares, sin embargo, los espesores de aislante térmico utilizado en las cubiertas, voluntariamente hasta el momento, rara vez superan los 5 cm, utilizándose en muchos casos 2 cm o en muchos otros directamente no se aisla. La situación en Argentina En nuestro país no existía hasta hace unos días ninguna norma, ley o reglamentación que obligara a aislar térmicamente las envolventes de las construcciones o, dicho de otro modo, que impusiera valores límites a las transmitancias térmicas de las mismas. El 29 de julio pasado se publicó en el Boletín Oficial de la provincia de Buenos Aires el decreto 1030/10 reglamentario de la ley que crea las condiciones para la aplicación de la misma. Como resultado de ello, en la provincia de Buenos Aires se deberán aplicar las normas IRAM de acondicionamiento térmico (se ampliará más adelante). Se ha trabajado en este tema durante muchos años en IRAM y, como consecuencia de ello, se cuenta con una serie de normas sobre Acondicionamiento Térmico de Edificios. Estas normas no son obligatorias en sí, pero son una referencia importante para el sector de la construcción, tanto público como privado, de tal manera que la Secretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda las adopta para la construcción pública de viviendas (FONA- VI, Plan Federal, etcétera). Y ahora la provincia de Buenos Aires impuso la obligación de cumplir con la mayoría de ellas. De las normas IRAM mencionadas, las más importantes son las siguientes: Acondicionamiento Térmico de Edificios Métodos de Cálculo Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario. Establece los valores y los métodos de cálculo para determinar las propiedades térmicas de los componentes. Resistencia térmica de capas homogéneas, cámaras de aire, superficiales. Resistencia térmica de componentes con capas homogéneas, con cámaras de aire no ventiladas y ventiladas, con áticos, etcétera. Condición de invierno y de verano. Incluye además tablas de propiedades térmicas de materiales de la construcción: -Tabla de conductividades térmicas, que da los valores de lambda de los materiales, medidas según el método de ensayo Método de la placa caliente con guarda (Norma IRAM ) a una temperatura media de 20 C y una humedad relativa de 60 %. -Tabla de Resistencias térmicas de mampostería de cerámica y hormigón. -Tabla de Transmitancia térmica de forjados. -Tabla de Transmitancia térmica de ventanas. -Tabla de Permeabilidad y Permeancia al vapor de agua de los materiales para la construcción Acondicionamiento Térmico de Edificios Clasificación bioambiental de la República Argentina. Establece la zonificación de la República Argentina con un criterio bioambiental indicando las características climáticas de cada zona. Incluye un listado con datos climáticos correspondientes a 165 estaciones metereológicas de todo el país Acondicionamiento Térmico de Edificios Ahorro de Energía en Calefacción- Coeficiente G de pérdidas de calor. Cálculo y valores límites. Establece el método de cálculo del coeficiente volumétrico de pérdidas de calor (G cal) el cual permite evaluar el ahorro de energía en calefacción de todo tipo de edificios. Además, fija los parámetros de ahorro de energía para calefaccionar todo tipo de edificios destinados a través de los valores máximos admisibles del coeficiente volumétrico de pérdidas de calor Acondicionamiento Térmico de Edificios Condiciones de Habitabilidad en Edificios- Valores máximos de transmitancia térmica en cerramientos opacos. Establece los valores máximos de transmitancia térmica aplicables a muros y techos de edificios destinados a viviendas, de manera de asegurar condiciones mínimas de habitabilidad, además establece los criterios de evaluación de los puentes térmicos. La norma fija valores máximos admisibles de K para muros y techos de acuerdo a tres niveles de confort higrotérmico, Nivel C mínimo, Nivel B medio, y nivel A recomendado. Todo ello para invierno y para verano, en invierno los valores se establecen en función de la temperatura exterior de diseño del lugar donde se encuentra la vivienda, y en verano los mismos se fijan solo para las zonas bioambientales I, II, III, y IV en función de la zona en la que se encuentra la construcción Acondicionamiento Térmico de Edificios Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua, superficial e intersticial, en muros, techos y otros elementos exteriores de edificios. Establece las condiciones y un procedimiento de cálculo para la verificación del riesgo de condensación de vapor superficial e intersticial en muros, techos, y otros elementos exteriores de edificios. Incluye una tabla con los valores de presiones de vapor de agua saturado. Existen también normas de materiales aislantes térmicos y últimamente se ha elaborado una norma de Ahorro de Energía para condiciones de verano. Durante el año 2009 se trabajó en IRAM en la preparación de una norma de Etiquetado de eficiencia energética en edificios, por una iniciativa de la Secretaría de Energía de la Nación, dicha Norma es la y entró en vigencia durante este año, posteriormente nos ocuparemos más detalladamente de la misma. Tal como se ha mencionado, el único antecedente de legislación sobre este tema en nuestro país lo constituye la Ley de la provincia de Buenos Aires que fue sancionada en el año 2003 por el poder legislativo provincial con la siguiente fundamentación:... establecer las condiciones de acondicionamiento térmico exigibles en la construcción de los edificios, para contribuir a una mejor calidad de vida de la población y a la disminución del impacto ambiental a través del uso racional de la energía. El Decreto Reglamentario 1030/10 correspondiente fue sancionado por el Poder Ejecutivo provincial y publicado en el Boletín Oficial de Buenos Aires el pasado 29 de julio. Del texto de la ley se destaca lo que sigue: -Todas las construcciones públicas y privadas destinadas al uso humano que se construyan en la Provincia deberán garantizar un correcto aislamiento térmico, acorde a las variables climatológicas, las características de los materiales a utilizar y la orientación geográfica de la construcción. -Serán de aplicación obligatoria las normas técnicas del Instituto de Racionalización de Materiales (IRAM) referidas a acondicionamiento térmico de edificios y ventanas, en su edición más reciente. -Las Municipalidades serán Autoridad de Aplicación de la presente Ley, con el poder de policía. -Se exigirá previo a la expedición del permiso de inicio de la obra, la presentación de la documentación técnica respectiva, acorde con las normas IRAM (cálculo de los valores de transmitancia térmica y lista de los materiales que demande la envolvente de la vivienda, con la indicación de los valores de conductividad térmica y espesor). Otro antecedente importante sobre el tema es el decreto del Poder Ejecutivo nacional N 140 (diciembre del año 2007), que declara de interés y prioridad nacional el uso racional y eficiente de la energía. Este decreto impulsó el uso de lámparas de bajo consumo, entre otros importantes temas poco difundidos, como el referido a las viviendas: Viviendas Nuevas -Iniciar las gestiones para el diseño de un sistema de certificación energética de viviendas. Establecer índices máximos de consumo de energía. -Reglamentación del acondicionamiento térmico en viviendas, establecer exigencias de aislamiento térmico de acuerdo a diferentes zonas térmicas del país. -Promover el desarrollo y la innovación tecnológica en materiales y métodos de construcción. Viviendas en Uso -Desarrollar un sistema de incentivos para la disminución del consumo de energía que incluya, por ejemplo, financiamiento preferencial para medidas destinadas a reducir el consumo. -Implementar un programa nacional de aislamiento de viviendas que incluya techos, envolventes y aberturas.

4 11 LA CASA PASIVA Las políticas internacionales actuales que promueven el ahorro de energía y la reducción de la contaminación ambiental motivadas por una gran preocupación para lograr un desarrollo sustentable han originado diversas iniciativas materializadas en tipologías de construcciones de muy bajo consumo de energía. Por lo tanto, así como en el sector del transporte aparece el prototipo de automóvil de bajo consu- construcciones puedan reducir su demanda tanto para calefacción como para refrigeración a menos de 15 kwh/m2a y poder cumplir, por lo tanto, con el Standard de Casa Pasiva de acuerdo con el Passive House Planning Package (PHPP). Esto se aplica fundamentalmente en Europa, comenzó en Alemania y se fue difundiendo a otros países. Inicialmente el concepto de casa pasiva comenzó para climas fríos, pero valor de K de 1,0 a 1,6 W / (m2k), incluyendo el marco y un valor de 0,6 (Factor Solar) para el acristalamiento. Estanqueidad de la envolvente del edificio. Recuperación de calor del aire expulsado en invierno y enfriamiento del aire entrante en verano. A través de un intercambiador de calor, el aire caliente que entra en verano puede ser enfriado con el aire freso expulsado y viceversa en invierno. Criterio bioclimático de diseño de la construcción para el aprovechamiento de la energía solar en invierno y protección solar en verano. mo, en la construcción aparece el concepto de Passive House o Casa Pasiva, donde la demanda de energía 90 % menor que una casa común. Una construcción pasiva es aquella que mantiene las condiciones de confort interior sin necesidad de ningún equipamiento para ello. Un ejemplo de este concepto (pasivo) es el caso de una jarra térmica o un termo que mantiene una bebida a la temperatura adecuada en contraposición a los aparatos que disponen de calentamiento eléctrico (activo) y que mantienen la temperatura encendiendo un elemento calefactor cada vez que la temperatura desciende de un determinado valor. Concepto de Casa Pasiva Una casa pasiva es aquella que ofrece condiciones de confort excepcionales sin necesidad de consumo de energía o con un consumo mínimo para ello. Es aquella cuyo objetivo es minimizar el consumo de energía para calefacción, ventilación, iluminación y refrigeración. Dependiendo del clima del sitio, las estrategias de diseño de las casas pasivas serán diferentes. En lugares muy fríos la demanda de energía para calefacción será preponderante mientras que en climas más cálidos la demanda de energía para acondicionamiento de aire o refrigeración pasa a ser más importante. Actualmente el objetivo es lograr estrategias para que las últimamente se extendió también por países como España donde existen regiones de alta temperatura. Es decir, el Standard de Casa Pasiva requiere consumir menos de 15 Kwh por cada m2 útil de superficie por año. Los diseñadores de Casas Pasivas utilizan fuentes térmicas del ambiente (ej. el sol) y sumideros de calor (ej. cielo nocturno) para calefacción y refrigeración. La mayor parte del trabajo en este campo se hizo en Estados Unidos en la década de los 70 y después fue desarrollado en Europa en los 80, fundado por la Comisión Europea; es en este contexto en el que se empezó a utilizar el concepto de Passive House. La distribución del consumo de energía en una vivienda típica para distintos climas (ver gráfico en esta página) ha sido calculada para una vivienda unifamiliar con una temperatura interior de 22 C. Factores para lograr el Standard de Casa Pasiva Máximo aislamiento térmico, libre de puentes térmicos: Excelentes niveles de aislamiento de cubiertas y fachadas para conseguir valores muy bajos de K. Las ventanas deben tener doble acristalamiento con un vidrio de baja emisividad que en casos concretos pueden ser rellenadas con argón o kriptón y con marcos con salto de puente térmico. Objetivos: un Niveles de aislamiento en Casas Pasivas Los valores de K que se indican en el gráfico Niveles de aislamiento en Casas Pasivas son ejemplos de casos reales, ya que el Standard de Casa Pasiva no establece valores determinados de K sino que exige valores máximos de consumo energético. Para alcanzar esos límites de consumo son necesarios altos niveles de aislamiento que podrán variar de acuerdo al tipo constructivo y al clima de la zona donde se implante la construcción. En el diagrama Estanqueidad, se indican los principales puntos a vigilar para evitar entradas parásitas de aire. Las interfases entre los distintos elementos constructivos pueden generar corrientes parásitas de aire que aumentan hasta en un 25 % la renovación de aire, esto genera un aumento del consumo de energía que puede llegar a 8 Kwh/m2 a, además puede en algunos casos producir patologías ligadas a la condensación. - Recuperación de energía del aire de ventilación. Es posible introducir aire de renovación en la vivienda mediante conductos subterráneos que intercambian temperatura con el terreno. Así se logra precalentar el aire en invierno y preenfriarlo en verano. La recuperación de calor eficaz del aire de salida se logra gracias a un intercambiador térmico en contracorriente: la mayor parte de la temperatura o del contenido energético del aire de salida se transfiere al aire fresco entrante, y viceversa. La tasa de recuperación de calor es superior al 80 %. -Criterios bioclimáticos de diseño. Si es posible, una vivienda debería estar orientada al norte. En las regiones frías, evitar la sombra de las montañas, árboles u otros edificios, con el fin de lograr la máxima ganancia solar, especialmente en los meses fríos del invierno. La mayoría de las ventanas deberían orientarse al norte. En las regiones cálidas, por el contrario, sería recomendable aprovechar las sombras de los árboles u otros edificios para alejar los rayos de sol no deseables. La sombra es la forma más natural de refrescar un interior. En verano cuando el sol está alto, los aleros de las cubiertas contribuyen a mantener la casa fresca. Y en invierno, cuando el sol está bajo, la energía solar puede entrar en la vivienda. -Cómo proporcionar sombra. Las persianas o toldos suelen ser las formas más habituales de proporcionar sombra a las habitaciones y controlar la temperatura de los ambientes en verano. El sistema puede no usarse en invierno para obtener el máximo partido de las ganancias solares para la calefacción. Además, es posible instalar distintos dispositivos de sombreamiento desde la fase de construcción, en función de los deseos del propietario. Los árboles delante de las ventanas o unas ligeras modificaciones arquitectónicas son medidas que pueden aportar sombra. -Construcción sin puentes térmicos. Se trata de un requisito previo en las viviendas pasivas que asegura una reducción del consumo energético, una mejora del confort y que la superficie interior no se degrada por la condensación de la humedad del ambiente. La Casa pasiva y el consumo de energía En una construcción convencional es necesario consumir importantes cantidades de sigue en pag. 12

5 coautora Silvina lopez plante: arq. especialista en el tema y jefa de asistencia técnica de isover argentina. lo que viene cuarta entrega: normas de etiquetado energético para edificios. el riesgo de condensación. viene de pag. 11 energía (150 Kwh /m2 a) para mantener la temperatura dentro del rango de confort C. En una Casa Pasiva, por el contrario, se mantiene una temperatura de confort sin consumo de energía o en una pequeña cantidad (15 Kwh/ m2 a). Ver gráficos Elementos de construcción y Valores máximos de consumo... El concepto de Casa Pasiva está basado en el ahorro de energía y la protección del medio ambiente pero también considera el bienestar de sus habitantes. Una Casa Pasiva asegura una gran eficiencia energética pero además ofrece un clima placentero interior y excelentes condiciones para vivir y trabajar. -Refrigeración en verano. Un aislamiento sin juntas, libre de puentes térmicos y con ventanas estancas y con persianas en el exterior es indispensable para mantener el calor fuera de la casa. La refrigeración se puede conseguir con un uso razonable de la ventilación natural durante el día y la noche. Un pequeño aparato ajustable de refrigeración asegura temperaturas confortables. -Calefacción en invierno. En días fríos, el sistema de ventilación controlada con un intercambiador de flujos de calor asegura que el aire usado que sale al exterior, calienta el aire fresco entrante. Un aislamiento sin juntas, libre de puentes térmicos ayuda a mantener el calor dentro y permite a los 1 a 1,5 habitantes hacer un uso eficiente de las cargas de calor internas. Es necesario adaptar el concepto de refrigeración a los climas locales. Incluso en un mismo país, normalmente se encuentran diferentes regiones climáticas. Esto hace necesario trabajar para encontrar soluciones de diseño específicas. Existen métodos de cálculo precisos que tienen en cuenta todos los datos de entrada relevantes como la temperatura exterior, los días calurosos y la radiación solar. Los cálculos pueden determinar si la instalación de aire acondicionado es necesaria o no. Las Casas Pasivas solo necesitan refrigeración adicional en períodos muy cálidos. La mayor parte del tiempo, la refrigeración pasiva con un aislamiento eficiente, sombras en el exterior, estanqueidad y ventilación controlada, son suficientes para lograr temperaturas interiores confortables, en el rango entre 20 y 26 C, sin ninguna fuente convencional de calefacción o refrigeración. En regiones muy calurosas, a lo mejor es necesario acompañar la refrigeración pasiva con aire acondicionado algunos días. En una casa pasiva, la envolvente asegura temperaturas superficiales interiores placenteras. La temperatura superficial del edificio solo difiere 0,5-1 C de la temperatura del aire de la habitación. Y las ventanas varían en solo 2-3 C de la temperatura de la habitación. Por el contrario, en casas que no siguen estos estándares, tal grado de confort sólo se consigue con un gasto energético mucho más alto. Para alcanzar el Standard de Casa Pasiva lo más importante es el aislamiento térmico de la envolvente (Ver gráfico Aislamiento en muros, en esta página). «

6 aislacion 4 termica Toda la información para aislar mejor todo tipo de construcciones. Claves para el ahorro de energía. por ingeniero Alberto englebert (AFlArA) EFICIENCIA ENERgETICA: ETIqUETADO DE EDIFICIOS Clasificación de los edificios según la transmitancia térmica de la envolvente. ejemplos y cálculo. -Ventanas: 12 m2 -Total: 215 m2 Caso 1: Zona Bioambiental III Con techo de chapa + machimbre y muro de ladrillo macizo. La solución sin aislamiento (frecuente en nuestro país) clasifica H, con un Tm de 6,80. Si se aisla con 50mm de lana de vidrio en el techo, la clasificación mejora a G, con un Tm de 4. Esto demuestra que aislando con 50mm el techo se reduce sensiblemente el Tm, aunque esto todavía sea insuficiente. Al aumentar la aislación en el techo a 150mm y 50mm en los muros, la clasificación mejora de manera significativamente a B y el Tm cae a 1,43. Sobre la base del decreto 140, la Secretaría de Energía de la Nación comenzó las gestiones para la elaboración de un Sistema de Certificación Energética para edificios, que se materializó en la Norma IRAM Etiqueta de eficiencia energética de calefacción para edificios, vigente desde el año pasado. Esta flamante norma establece una metodología simplificada para el cálculo del nivel de eficiencia energética de las envolventes de los edificios susceptibles de ser calefaccionados, y las características de la etiqueta. La norma será aplicada en todo el territorio argentino: -Para todo tipo de construcciones y usos (privadas y públicas), por ejemplo: viviendas unifamiliares y en altura, oficinas, hoteles, escuelas, centros de salud, locales comerciales y shoppings, cines, restaurantes, centros culturales y museos, etcétera. -La etiqueta se debe ubicar en una zona visible y legible al público. -Tiene por objeto informar al consumidor sobre la eficiencia térmica de la envolvente de los edificios (techos, muros y pisos). -Califica la eficiencia a través de un sistema comparativo, compuesto por ocho clases identificadas por las letras A, B, C, D, E, F, G y H, donde la letra A se adjudica a las envolventes de los edificios más eficientes. La norma determina la clasificación correspondiente a la construcción en estudio en función del valor que tenga su Variación media ponderada de la temperatura medida en C (ver Cálculo...). Con ese dato, la construcción en cuestión se clasifica según la tabla Clases de eficiencia... Seguramente la norma IRAM ayudará a educar y concientizar sobre de la importancia de aislar térmicamente para ahorrar energía. Además, será una herramienta útil para diferenciar la calidad de la construcción y abrirá la posibilidad de que se beneficie a las edificaciones con clasificaciones eficientes. Etiquetado: ejemplos Se considera el caso de una vivienda situada en la ciudad de Buenos Aires, cuya clasificación es la zona bioambiental III, para analizar distintas combinaciones constructivas de muros y cubiertas más comunes (ver gráficos Ejemplos... en la página siguiente). La vivienda está construida con muros de ladrillo macizo, techo de chapa y tiene las siguientes características: -Superficie: 100 m2 -Muros: 100 m2 -Techo: 100 m2 -Puertas estándar: 3 m2 Caso 2: Zona Bioambiental III Con techo de chapa + machimbre y muro de ladrillo hueco. La solución sin aislamiento (frecuente en nuestro país) clasifica H, con un Tm de 6,21, no varió demasiado respecto a la mampostería común ejemplo anterior. Si se aisla con 50mm de lana de vidrio en el techo, la clasificación mejora a F, con un Tm de 3,38, todavía insuficiente. Si se aumenta la aislación en el techo a 150mm y 50mm en los muros la clasificación mejora de manera significativamente a B y el Tm cae a 1,37. Caso 3: Zona Bioambiental III Con techo de chapa + machimbre y muro doble de ladrillo con cámara de aire. La solución sin aislamiento (frecuensigue en pag. 14

7 14 viene de pag. 13 te en nuestro país) clasifica H, con un Tm de 5,67, no varia demasiado respecto a la mampostería común o hueca de los ejemplos anteriores. La doble mampostería es un poco mejor que los muros simples pero no impacta de forma significativa como se cree. Si se aisla con 50mm de lana de vidrio en el techo, la clasificación mejora a E con un Tm de 2,87. Esto demuestra que con 50mm de aislación en el techo se reduce sensiblemente el Tm, pero no alcanza. Si se aumenta la aislación en el techo a 150mm y 50mm en los muros, la clasificación mejora de manera significativamente a B y el Tm cae a 1,33. Caso 4: Zona Bioambiental III Con techo de tejas + machimbre y muro de ladrillo hueco. La solución sin aislamiento clasifica H, con un Tm de 6,05. Si se aisla con 50mm de lana de vidrio en el techo la clasificación mejora a F con un Tm de 3,39 (todavía insuficiente). Aumentando la aislación en el techo a 150mm y 50mm en los muros la clasificación mejora de manera significativamente a B y el Tm cae a 1,37. Caso 5: Zona Bioambiental III Con techo de tejas + machimbre y muro de hormigón. La solución sin aislamiento (frecuente en nuestro país, muro de hormigón en torres) clasifica H, muy por arriba de los ejemplos anteriores, con un Tm de 8,39. Si se aisla con 50mm de lana de vidrio la clasificación continúa H, aunque con un Tm mucho menor (5,73). Se debería aumentar la aislación en el techo a 150mm y 50mm en los muros para que la clasificación mejore de manera significativamente a C, casi a B, y el Tm cae a 1,51. Caso 6: Zona Bioambiental III Con techo losa y muro de hormigón. La solución sin aislamiento clasifica H, con un Tm de 7,88. Si se aisla con 50mm de lana de vidrio, la clasificación continúa H, con un Tm mucho menor (5,68). Si se aumenta la aislación en el techo a 150mm y 50mm en los muros, la clasificación mejora de manera significativamente a C, casi a B, y el Tm cae a 1,51. Confort Térmico Uno de los objetivos que persigue el aislamiento térmico en las construcciones es el hacerlas confortables desde el punto de vista térmico para los ocupantes. Una condición para que una construcción sea térmicamente confortable es que en su interior la temperatura se mantenga dentro de un rango determinado, actualmente se considera que ese rango es de 20 a 26 C. En una construcción, el aislamiento térmico actúa reduciendo las pérdidas de calor hacia el exterior en invierno y evitando entradas excesivas de calor en verano, de esta forma es posible mantener temperaturas de confort en el interior. Un ejemplo del efecto del aislamiento térmico es el siguiente: se considera una vivienda localizada en el Gran Buenos Aires, construida con muros de ladrillo macizo y cubierta de tejas cerámicas. En una primera instancia, la vivienda no tiene ningún aislante térmico y luego se comparan las condiciones interiores cuando la misma se aisla con 5 cm de un aislante térmico liviano en los muros y 10 cm del mismo aislante en la cubierta. Los resultados son los siguientes: 1) En verano la temperatura interior en la vivienda aislada resulta 5 C menor que la temperatura interior sin aislar, en el horario de más calor. 2) En invierno la temperatura interior en la vivienda aislada resulta 4 C mayor que la temperatura interior en la vivienda sin aislar, en el horario de más frío. Esta importante diferencia se obtiene, a igualdad de otras condiciones en ambas viviendas, con un funcionamiento normal de la vivienda, es decir, abriendo y cerrando puertas normalmente y con renovaciones de aire también normales. Se evidencia de esta manera que el aislamiento térmico de la envolvente tiene una influencia notable en el confort térmico interior. Otra condición de confort es la uniformidad de esa temperatura en todo el ambiente. Esto se traduce en los siguientes requisitos para lograr el confort térmico: 1) La diferencia vertical de la temperatura debe ser menor a 1,5 C. Es decir, la diferencia entre la temperatura a la altura de los pies con la correspondiente a la altura de la cabeza debe ser menor a 1,5 C. 2) La diferencia de temperatura entre el frente y la parte posterior del cuerpo debe ser menor a 1,5 C. Para lograr estas condiciones está claro que toda la envolvente (cubierta, muros y pisos) debe estar a temperaturas semejantes y muy cercanas a la del aire ambiente interior de manera que haya homogeneidad en la temperatura. Efecto de pared fría Para que se cumplan las condiciones mencionadas anteriormente se debe evitar lo que se denomina efecto de pared fría que se manifiesta cuando la diferencia entre la temperatura ambiente y la temperatura superficial de la envolvente es mayor a 3 C. Se supone un ambiente en invierno donde el aire interior se mantiene a 20 C por medio de un elemento calefactor y

8 15 que en el exterior la temperatura es de 0 C. Si los muros no están aislados, la temperatura superficial interna de los mismos será de aproximadamente 13 C (la constitución del muro, al no estar aislado, genera pequeñas variaciones). En ese caso, la diferencia de temperatura (Temp. ambiente, 20 C Temp. Superficial, 13 C) es de 7 C por lo que se estaría en una situación clara de falta de confort térmico. Esta falta de confort se manifiesta de varias maneras, se crean corrientes internas de aire por la diferencia de temperatura que producen incomodidad. Además, cuando una persona se acerque a los muros fríos aún estando el aire ambiente a 20 C, su cuerpo va a perder calor por radiación hacia la superficie de los mismos. Esa pérdida de calor en una cantidad mayor a la de equilibrio del organismo genera una sensación de frío, es lo que se experimenta cuando se permanece en reposo por un tiempo, por ejemplo, sentado cerca de un muro que tiene una baja temperatura y se comienza a sentir frío aunque el aire interior esté a una temperatura adecuada. Lo mismo ocurre al ubicarse cerca de una ventana aunque la misma esté cerrada. Una ventana con vidrio común tiene muy baja resistencia térmica con lo que la temperatura superficial es muy baja. En esas situaciones generalmente se siente frío en las partes del cuerpo más cercanas al elemento frío mientras que en las otras partes no, con lo cual se genera una situación de falta de equilibrio en el cuerpo, que causa mayor incomodidad aún. El efecto de pared fría se puede evitar aumentando las resistencias térmicas de los muros aislándolos térmicamente. Efectivamente, si en el ejemplo anterior se le agrega al muro una lana de vidrio de 5 cm de espesor, la temperatura superficial se incrementará hasta 18 C, con lo cual la diferencia con la ambiente, 20 C 18 C, pasa a ser de 2 C y la situación se transforma en una de confort evitándose en gran medida todos los efectos adversos mencionados precedentemente. Todo esto que se ha mencionado en referencia a los muros ocurre igualmente en los otros componentes de la envolvente, cubierta, pisos, ventanas, etcétera. Por ejemplo, se puede estudiar lo que ocurre en una ventana en un clima riguroso y cerramientos con baja resistencia térmica. Si se aumentara la resistencia de todo el cerramiento exterior agregando aislamiento térmico, las diferencias de temperaturas superficiales con la temperatura del interior serían muy pequeñas. El efecto de pared fría también ocurre en verano en una situación inversa, si se tiene un elemento de la envolvente sin aislar, por efecto de la temperatura exterior va a estar a una temperatura excesiva y va a causar situaciones de falta de confort. Un ejemplo de esto es el caso de una cubierta de chapa sin aislar térmicamente, que en un día de verano va a tener una temperatura superficial muy importante y consecuentemente va a emitir gran cantidad de calor por radiación hacia las personas que se encuentren dentro del ambiente, generando una gran incomodidad y problemas de salud por exceso de temperatura. Como ejemplo, vale mencionar el caso de una construcción con cubierta metálica ubicada en el Gran Buenos Aires (ver gráfico Temperatura superficial...). En un día de enero se midieron temperaturas superficiales de entre 51 C y 62 C, en esa situación, el ambiente interior era muy incómodo y hasta insalubre ya que las personas que trabajaban en él estaban sometidas a condiciones de temperatura ambiente y temperatura radiante que hacía que no pudieran trabajar en turnos de más de 6 horas para cumplir con la ley de Seguridad e Higiene vigente. Sobre la cubierta existente mencionada se realizó un trabajo de aislamiento térmico adicionándole una lana de vidrio de 7,5 cm de espesor con barrera de vapor de aluminio. Se obtuvo una reducción importantísima en las temperaturas superficiales, las mismas bajaron a entre 26 C y 29 C, es decir, se redujeron a la mitad. Esta reducción hizo que las condiciones interiores cambiaran totalmente de tal forma que la temperatura ambiente interior y la radiante quedaron en valores que cumplían la ley y, lo más impor- sigue en pag. 16

9 16 viene de pag. 15 tante, que el ambiente era confortable y seguro para las personas. La condensación En una construcción, la temperatura interior y el grado de humedad son puntos cruciales para el confort. Sin embargo, la humedad puede también afectar a la envolvente de la construcción, tanto en la superficie de los elementos de la misma como en su interior. Los daños aparecen primero en los ambientes más húmedos y fríos. La diferencia de temperatura entre las partes aisladas y las no aisladas hace que se generen corrientes convectivas más intensas en las superficies o puntos más fríos. Como consecuencia de ello, aparecen en esos sitios más rápidamente huellas de polvo y manchas de humedad. En una construcción se presentan diversas causas de transferencia de humedad; se deben diferenciar la transferencia de agua en estado líquido de la transferencia de agua en forma de vapor de agua. La transferencia de humedad y de vapor de agua puede producirse desde el exterior: a través de la lluvia, nieve, etcétera que inciden en el elemento, o por fugas y corrientes de aire a través de juntas y rajaduras. O desde el interior: también por fugas y corrientes de aire a través de juntas y rajaduras y por la producción de vapor de agua debido a la temperatura. al uso del local o a la actividad humana. Transferencias de agua en forma de vapor de agua. Se hace referencia a las transferencias de humedad en forma de vapor de agua. Como es sabido, el agua se presente en tres estados, líquida, sólida y gaseosa. Partiendo del estado líquido, si se enfría suficientemente pasa a estado sólido y, si se calienta hasta una determinada temperatura, pasa a estado gaseoso. La humedad relativa. Se expresa en un porcentaje que representa la relación entre la presión de vapor de agua en el aire y la presión de vapor de agua de saturación. Cuando la humedad relativa en el aire es del 50%, significa que en un volumen de un metro cúbico coautora Silvina lopez plante: arq. especialista en el tema y jefa de asistencia técnica de isover argentina. Lo que viene quinta entrega: condensación. Protección ambiental. de aire la masa de vapor de agua contenida es la mitad de la que podría estar contenida en ese volumen a la presión de vapor de saturación. Cuando la cantidad de vapor de agua en el aire se mantiene constante pero la temperatura baja llega un momento en que la humedad relativa alcanza el 100%, en ese momento se llega a la saturación. Si la temperatura sigue bajando, el vapor de agua se transforma en pequeñas gotas, el punto de rocío corresponde a la temperatura en la cual el vapor de agua contenido en el aire comienza a condensarse. Lo hace inicialmente en las zonas frías como las ventanas, pero también sobre un muro interior más frío que el ambiente debido a la inexistencia de aislamiento o a aislamiento mal instalado. El contenido de vapor de agua se expresa normalmente en cantidad de agua por kg de aire seco, por lo tanto la humedad relativa (HR)= masa de vapor (g/m3) / masa de vapor saturado (g/m3) x 100. «