GUÍA TÉCNICA DE CONFORMIDAD GTC-FAE PRODUCTOS DE POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS) PARA EL AISLAMIENTO POR EL EXTERIOR DE FACHADAS

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1 Fecha: Marzo 2006 Edición: 1 Estado: Borrador de trabajo Propiedad de: ANAPE Realizado por: etres Consultoría y Edificación SL GUÍA TÉCNICA DE CONFORMIDAD GTC-FAE PRODUCTOS DE POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS) PARA EL AISLAMIENTO POR EL EXTERIOR DE FACHADAS Marzo 07 1

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3 RESUMEN EJECUTIVO Esta Guía Técnica de Conformidad para productos de Poliestireno Expandido (EPS) para el Aislamiento por el Exterior de Fachadas se presenta con el objetivo de obtener el reconocimiento del Ministerio de la Vivienda como un Documento Reconocido del CTE. Se desarrollan las exigencias que aparecen en el CTE y, en concreto, a la capa de material aislante. También se incluyen las exigencias de otras normas nacionales o internacionales que afectan a la aplicación. Se pretende con ello, ofrecer al proyectista una herramienta de diseño para la elección del material aislante más adecuado. Está dividida en cinco secciones: 1. Sección primera: objeto (Documento Reconocido del CTE), alcance (tipologías recogidas), definiciones, simbología, unidades y abreviaturas empleadas y, por último, una definición de las exigencias funcionales de los cerramientos, pues estos son la piel del edificio, permitiendo y controlando las relaciones que se establecen entre el interior y el exterior, teniendo como función la de protección (ruido, térmico, incendio, etc) y de relación (lumínicas, calidad del aire, etc). 2. Sección segunda: definición de los requisitos en función de la Directiva de Productos de Construcción (DPC), del CTE y de otras normas aplicables. Los requisitos esenciales son: resistencia mecánica y estabilidad; seguridad en caso de incendio; higiene, salud y medio ambiente; seguridad de utilización; protección contra el ruido y ahorro de energía y aislamiento térmico. 3. Sección tercera: indica las características a exigir a los productos de EPS para superar los requisitos establecidos en la sección segunda. 4. Sección cuarta, se marcan criterios de puesta en obra y mantenimiento así como un pliego de condiciones. 5. Sección quinta: listado de normas de referencia, interpretación de la norma UNE-EN 13163, detalles constructivos y un ejemplo de cálculo empleando tanto la opción General (LIDER) como la simplificada indicada en el DB-HE1, y ofreciendo los resultados obtenidos para cinco zonas climáticas (A2, B3, C2, D3 y E1) y permitiendo la comparación entre los dos métodos de cálculo. Cabe destacar la total conformidad de los productos de EPS con los requisitos esenciales, en todas las tipologías descritas en esta guía. Marzo 07 3

4 ÍNDICE SECCIÓN PRIMERA: INTRODUCCIÓN 1. Objeto de la Guía 2. Alcance de la Guía 3. Definiciones 4. Simbología, unidades y abreviaturas 5. Exigencias funcionales de la solución constructiva SECCIÓN SEGUNDA: REQUISITOS PARA LA APLICACIÓN 1. Cuadro resumen de normas aplicables. 2. Requisitos esenciales según DPC 89/106/CEE. 2.1.RE1. Resistencia mecánica y estabilidad. 2.2.RE2. Seguridad en caso de incendio. 2.3.RE3. Higiene, salud y medio ambiente. 2.4.RE4. Seguridad de utilización. 2.5.RE5. Protección contra el ruido. 2.6.RE6. Ahorro de energía y aislamiento térmico. 2.7.RE7. Aspectos de durabilidad y condiciones de servicio. 3. Cuadro de requisitos. SECCIÓN TERCERA: CONFORMIDAD CON LOS REQUISITOS 1 Conformidad con los requisitos esenciales. 1.1 Conformidad con RE1. Resistencia mecánica y estabilidad. 1.2 Conformidad con RE2. Seguridad en caso de incencio. 1.3 Conformidad con RE3. Higiene, salud y medio ambiente. 1.4 Conformidad con RE4. Seguridad de utilización. 1.5 Conformidad con RE5. Protección contra el ruido. 1.6 Conformidad con RE6. Ahorro de energía y aislamiento térmico. 1.7 Conformidad con RE7. Aspectos de durabilidad y condiciones de servicio. 2 Cuadro de conformidad con los RE. SECCIÓN CUARTA: PUESTA EN OBRA - MANTENIMIENTO 1. Puesta en obra 2. Pliego de condiciones 3. Mantenimiento Marzo 07 4

5 SECCIÓN QUINTA: ANEXOS 1. Documentos de referencia 2. Interpretación de la norma de producto 3. Detalles constructivos 4. Ejemplo de cálculo de la Eficiencia Energética del Edificio ÍNDICE DE TABLAS Página Tabla 26 Cuadro de requisitos para la aplicación. 29 y 30 Valores de la resistencia a la difusión del vapor de agua. 35 Compatibilidad / incompatibilidad del poliestireno expandido con otros materiales. 36 Tolerancias dimensionales. 36 Cuadro de requisitos de tolerancias dimensionales por aplicación 37 Cuadro de requisitos para el material aislante poliestireno expandido 39 y 40 Exigencias de mantenimiento de la cubierta 41 a 43 Documentación de referencia. Reglamentos, guías y normas 44 y 45 Especificiaciones de la norma de producto UNE-EN Cuadro resumen (espesores necesarios de EPS) Opción General - LIDER 68 Cuadro resumen (espesores necesarios de EPS) Opción Simplificada Marzo 07 5

6 SECCIÓN PRIMERA: INTRODUCCIÓN 1. Objeto de la Guía El objetivo de esta guía es ser un Documento Reconocido del CTE, después de su reconocimiento por parte del Ministerio de Vivienda. El Código Técnico de la Edificación está dividido en dos partes: la primera, de carácter prestacional, y que contiene las disposiciones y condiciones generales de aplicación del CTE y las exigencias básicas que deben cumplir los edificios; la segunda, formada por los Documentos Básicos DB, para el cumplimiento de las exigencias básicas definidas en la parte primera. Como complemento a estos Documentos Básicos se definen los Documentos Reconocidos del CTE en el artículo 4 de la parte primera: [...] con el fin lograr una mayor eficacia en su aplicación, se crean los Documentos Reconocidos del CTE, definidos como documentos técnicos, sin carácter reglamentario, que cuenten con el reconocimiento del Ministerio de Vivienda que mantendrá un registro público de los mismos. Los documentos reconocidos podrán tener el contenido siguiente: a) especificaciones y guías técnicas o códigos de buena práctica que incluyan procedimientos de diseño, cálculo, ejecución, mantenimiento y conservación de productos, elementos y sistemas constructivos; b) métodos de evaluación y soluciones constructivas, programas informáticos, datos estadísticos sobre la siniestralidad en la edificación y otras bases de datos; c) comentarios sobre la aplicación del CTE; o d) Cualquier otro documento que facilite la aplicación del CTE, excluidos los que se refieran a la utilización de un producto o sistema constructivo particular o bajo patente. [...] Marzo 07 6

7 El presente documento es una guía técnica de conformidad para las aplicaciones de productos de poliestireno expandido en el aislamiento de fachadas por el exterior. Se establecen los requisitos que han de cumplir los productos de poliestireno expandido así como los requisitos y características de otros productos que forman el elemento constructivo objeto de la aplicación. Estos requisitos recogen las exigencias del Código Técnico de la Edificación y otras normas que lo complementan como normas de producto o de sistemas constructivos. Además, se incluye un tercer grupo de requisitos que vienen a complementar los dos anteriores y que tanto el sector industrial como los prescriptores y usuarios entienden que deben ser aplicables. 2. Alcance de la Guía El alcance de esta guía técnica son los productos de poliestireno expandido (EPS) empleados para el aislamiento térmico de fachadas en las que éste se coloca por el exterior. Se incluyen las siguientes soluciones constructivas: 3. Definiciones Sistema de Aislamiento Térmico Exterior con revoco (SATE) en inglés External Thermal Insulation Composite Systems with rendering (ETICS) fachadas ventiladas Adhesivo. Material específico del sistema constructivo de aislamiento exterior con revoco, que permite pegar el material de aislamiento térmico a la hoja interior del cerramiento. Aislante térmico. Elemento que tiene una conductividad térmica menor que 0,060 W/(m K) y una resistencia térmica mayor que 0,25 m 2 K/W. Aislante no hidrófilo. Aislante que tiene una succión o absorción de agua a corto plazo por inmersión parcial menor que 1kg/m 2 según ensayo UNE-EN 1609:1997 o una absorción de agua a largo plazo por inmersión total menor que el 5% según ensayo Marzo 07 7

8 UNE-EN 12087:1997. Aplacado. Revestimiento exterior del cerramiento formado por placas cerámicas, pétreas, metálicas o de cualquier otro material, que proporciona la protección contra las condiciones climatológicas. Barrea contra el vapor. Elemento que tiene una resistencia a la difusión del vapor mayor que 10 MN s/g equivalente a 2,7 m 2 h Pa/mg. Cerramiento. Elemento constructivo del edificio que lo separa del exterior, ya sea aire, terreno u otros edificios. Clase. (EN 13163) Combinación de los dos niveles de la misma propiedad entre los que debe situarse el rendimiento, en la que los niveles proceden del valor declarado de la característica correspondiente. Dispositivo de fijación mecánica. Dispositivo que permiten asegurar de forma mecánica el material de aislamiento térmico a la hoja interior del cerramiento. Espacio habitable. Espacio formado por uno o varios recintos habitables contiguos con el mismo uso y condiciones térmicas equivalentes agrupados a efectos de cálculo de la demanda energética. Espacio no habitable. Espacio formado por uno o varios recintos no habitables contiguos con el mismo uso y condiciones térmicas equivalentes agrupados a efectos de cálculo de demanda energética. Fachada ventilada. Sistema constructivo de fachadas en el que, entre la hoja exterior y la interior, existe una corriente de aire que permite secar las humedades, evitar condensaciones y favorecer el comportamiento térmico del cerramiento. Hoja interior del cerramiento. Es el soporte sobre el que se apoyarán los elementos de las distintas soluciones constructivas indicadas en esta guía. Puede estar formado por elementos cerámicos, de hormigón u otro tipo. Material de acabado. Capa final del sistema constructivo de aislamiento exterior con Marzo 07 8

9 revoco. Junto con el revestimiento base proporciona protección contra las condiciones climatológicas. Nivel. (EN 13163) Valor dado que constituye el límite superior o inferior de un requisito. El nivel se obtiene a partir del valor declarado de las características correspondientes. Plancha de poliestireno expandido. Producto aislante rígido (cortado, moldeado o procedente del moldeo en continuo) de forma y sección rectangular, siendo el espesor significativamente menor que las otras dimensiones. Las planchas pueden tener un espesor uniforme o bien estar perfiladas (espesor variable). Los cantos de las planchas pueden ser de varios tipos, por ejemplo: escuadrados, a media madera, machihembrados, etc. Poliestireno expandido. Material plástico celular y rígido fabricado a partir del moldeo de perlas de poliestireno expandible o uno de sus copolímeros que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire. Recinto habitable. Recinto interior destinado al uso de personas cuya densidad de ocupación y tiempo de estancia exigen unas condiciones acústicas, térmicas y de salubridad adecuadas. Se consideran recintos habitables los siguientes: a) habitaciones y estancias (dormitorio, comedores, bibliotecas, salones, etc.) en edificios residenciales; b) aulas, bibliotecas, despachos, salas de espera, en edificios de uso docente; c) quirófanos, habitaciones, salas de espera, en edificios de uso sanitario; d) oficinas, despachos, salas de reunión, en edificios de uso administrativo; e) cocinas, baños, aseos, pasillos y distribuidores, en edificios de cualquier uso; f) zonas comunes de circulación en el interior de los edificios; g) cualquier otro con un uso asimilable a los anteriores. Recinto no habitable. Recinto interior no destinado al uso permanente de personas o cuya ocupación, por ser ocasional o excepcional y por ser bajo el tiempo de estancia, sólo exige una condiciones de salubridad adecuadas. En esta categoría se incluyen explícitamente como no habitables los garajes, trasteros, las cámaras técnicas y desvanes no acondicionados, sus zonas comunes. Marzo 07 9

10 Refuerzo. Material embutido en la capa de revestimiento base, destinado a mejorar la resistencia mecánica de la solución constructiva. Usualmente son de fibra de vidrio o mallas metálicas. Revestimiento base. Capa del sistema constructivo de aislamiento exterior con revoco, que se aplica directamente sobre el material de aislamiento térmico. En su interior se aloja un refuerzo y sirve de base para el material de acabado del cerramiento. Sistema de anclaje. Piezas de sujeción y soporte del revestimiento exterior del cerramiento, que permite crear una cámara de aire entre el trasdós y el aplacado exterior. Sistema aislamiento térmico exterior con revoco (SATE). Sistema constructivo de fachadas, ejecutado a pie de obra, y que consta, como mínimo, de un adhesivo y/o dispositivos de fijación mecánica; de un aislamiento térmico de poliestireno expandido; de una o varias capas de revoco que incluyen un material de refuerzo; y de un material de acabado. Unidad de uso. Edificio o parte de él destinada a un uso específico, en la que sus usuarios están vinculados entre si bien por pertenecer a una misma unidad familiar, empresa, corporación; o bien por formar parte de un grupo o colectivo que realiza la misma actividad. Se consideran unidades de uso diferentes entre otras, las siguientes: En edificios de viviendas, cada una de las viviendas. En hospitales, hoteles, residencias, etc., cada habitación incluidos sus anexos. En edificios docentes, cada aula, laboratorio, etc. Valor térmico declarado. (ISO 10456) Valor esperado de una propiedad térmica de un material o producto de edificación: evaluado a partir de datos medidos en condiciones de referencia de temperatura y humedad; dado para una fracción establecida con un nivel de confianza dado; correspondiente a un tiempo de vida de servicio esperado razonable bajo condiciones normales. Valor térmico de diseño. (ISO 10456) Valor de una propiedad térmica de un material o producto de edificación bajo condiciones específicas exteriores e interiores que Marzo 07 10

11 pueden considerarse típicas del comportamiento de ese material o producto cuando se incorpora a un componente de edificación. Para facilitar la comprensión de lo anteriormente indicado, se muestra a continuación unos esquemas de las soluciones constructivas tratadas en esta guía. SISTEMA AISLAMIENTO TÉRMICO EXTERIOR CON REVOCO (SATE) FACHADA VENTILADA 1. Hoja interior del cerramiento 2. Aislamiento térmico. EPS 3. Sistema de anclaje 4. Aplacado Marzo 07 11

12 4. Simbología, unidades y abreviaturas En la presente Guía Técnica de Conformidad para aislamiento de fachadas por el exterior y particiones interiores, se emplean los símbolos, unidades y abreviaturas que se indican en los siguientes documentos: UNE-EN apartado 3.2 UNE-EN ISO apartado 3.2 CTE-DB-HE.- apéndice B A modo de resumen, se indican a continuación los más empleados. Conductividad térmica W/m K a 10ºC D Conductividad térmica declarada W/m K a 10ºC Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua adimensional S d Espesor de aire equivalente a la difusión del vapor de agua m R se Resistencia térmica superficial exterior m 2 K/W R si Resistencia térmica superficial interior m 2 K/W R T Resistencia térmica total de un elemento m 2 K/W e espesor de una capa m e T espesor total del elemento constructivo m U Transmitancia térmica W/m 2 K 5. Exigencias funcionales de la solución constructiva Los cerramientos son la piel del edificio, siendo la membrana que permite y controla las relaciones que se establecen entre el interior y el exterior. Por ello, los cerramientos tienen una función de protección y otra de relación. Estas funciones de protección y de relación derivan en las siguientes exigencias funcionales: Exigencias higrotérmicas Exigencias de calidad del aire Exigencias acústicas Exigencias luminosas Exigencias de visión Marzo 07 12

13 a) Exigencias higrotérmicas Son aquellas relacionadas con la conservación de un ambiente en el interior de los edificios que satisface las necesidades de bienestar de los usuarios. En consecuencia, estas exigencias son función: De las condiciones exteriores; De las condiciones interiores; Del control de la transmisión del calor; De los efectos directos e indirectos de la difusión de aire y de humedad. Las condiciones interiores a obtener son el punto clave, colaborando directamente en ello el cerramiento. b) Exigencias de calidad del aire Son similares a las higrotérmicas pues tiene por objeto la conservación del ambiente de confort interior del edificio. Se refiere al control de los gases atmosféricos, polvo y otras partículas en suspensión. De manera genérica, estas exigencias están relacionadas directamente con la ventilación de los espacios interiores del edificio. c) Exigencias acústicas Los cerramientos también deben aislar acústicamente del exterior, de forma que los niveles de ruido exterior no afecten al desarrollo correcto de las actividades que se realizan en el interior del edificio. d) Exigencias luminosas Esta es una función de relación que debe cumplir el cerramiento. Además, estas exigencias luminosas tienen también una componente energética debida a la radiación solar. El tratamiento de los huecos es pues un pilar importante dentro del estudio del comportamiento energético del edificio, no ya desde el punto de vista de iluminación pero si desde el de transmisión de energía. Marzo 07 13

14 e) Exigencias de visión Esta función de relación del cerramiento, que permite la comunicación visual directa entre uno y otro lado, aunque importante, no es objeto de esta guía. Como resumen de estas exigencias funcionales de los cerramiento, y que son objeto del estudio de esta guía, tenemos: Control de la transmisión del calor (ganancias y pérdidas); Control de la difusión de la humedad (vapor de agua); Ventilación; Tratamiento de huecos; Marzo 07 14

15 SECCIÓN SEGUNDA: REQUISITOS PARA LA APLICACIÓN 1 Cuadro resumen de normas aplicables En el punto 1 de la sección quinta de este documento se indica una relación de la normativa aplicable a las soluciones constructivas descritas en esta guía. 2 Requisitos esenciales según DPC 89/106/CEE La Directiva de Productos de Construcción 89/106/CEE y su transposición a través del RD 1630/1992, define como requisitos esenciales de las obras, los siguientes: RE1. Resistencia mecánica y estabilidad; RE2. Seguridad en caso de incendio; RE3. Higiene, salud y medio ambiente; RE4. Seguridad de utilización; RE5. Protección contra el ruido; RE6. Ahorro de energía y aislamiento térmico. Por ello, en la presente guía se va a emplear el esquema de requisitos anterior para identificar aquellas que afectan a las soluciones constructivas propuestas. 2.1 RE1. Requisito esencial de resistencia mecánica y estabilidad Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que las cargas a que puedan verse sometidas durante su construcción y utilización no produzcan ninguno de los siguientes resultados: Derrumbe de toda o parte de la obra; Deformaciones importantes en grado inadmisible; Deterioro de otras partes de la obra, de los accesorios o del equipo instalado, como consecuencia de una deformación importante de los elementos sustentantes; Daño por accidente de consecuencias desproporcionadas respecto a la causa original. Marzo 07 15

16 El sistema de aislamiento térmico por el exterior con revoco (SATE) y las fachadas ventiladas, no participan activamente en las funciones estructurales de las obras, si bien sus pesos propios han de ser considerados a la hora del diseño de la estructura de la obra. Dado lo anterior, no se va profundizar en los requisitos que indican otras normativas (Código Técnico de la Edificación y otras) por no afectar a la soluciones constructivas propuestas en esta guía. SIN REQUISITO ESPECÍFICO 2.2 RE2. Requisito esencial de seguridad en caso de incendio Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que, en caso de incendio: La capacidad de sustentación de la obra se mantenga durante un periodo de tiempo determinado; La aparición y propagación del fuego y del humo dentro de la obra estén limitados; La propagación del fuego a obras vecinas esté limitado; Los ocupantes puedan abandonar la obra o ser rescatados por otros medios; Se tenga en cuenta la seguridad de los equipos de rescate. El cumplimiento de este requisito debe lograrse en conjunción con el resto de elementos del cerramiento, satisfaciendo además la correspondiente regulación nacional. Código Técnico de la Edificación CTE-DB-SI (seguridad en caso de incendio) Artículo 11. Exigencias básicas de seguridad en caso de incendio (SI) 1. El objetivo del requisito básico Seguridad en caso de incendio consiste en reducir a límites aceptables el riego de que los usuarios de un edificio sufran daños derivados de un incendio de origen accidental, como consecuencia de las características del proyecto, construcción, uso y mantenimiento. Marzo 07 16

17 a) CTE-DB-SI1. Propagación interior. Los edificios se deben compartimentar en sectores de incendio según las condiciones que se establecen en la tabla 1.1. La resistencia al fuego de los elementos separadores de los sectores de incendio debe satisfacer las condiciones que se establecen en la tabla 1.2: Elemento Paredes y techos que separan al sector considerado del resto del edificio, siendo su uso previsto Sector de riesgo mínimo en edificio de cualquier uso Residencial vivienda, residencial público, docente, administrativo Comercial, pública concurrencia, hospitalario Sector bajo rasante (no se admite) Resistencia al fuego Sector sobre rasante en edificio con altura de evacuación: h 15m 15<h<28m h 28m EI120 EI120 EI120 EI120 EI60 EI90 EI120 EI120 EI90 EI120 EI1280 Aparcamiento EI120 EI120 EI120 EI120 Los elementos constructivos deben cumplir las condiciones de reacción al fuego que se establecen en la tabla 4.1: Situación del elemento Revestimientos Techos y paredes 1 Suelos Zonas ocupables C-s2,d0 E FL Aparcamientos A2-s1,d0 A2 FL-s1 Pasillos y escaleras protegidos B-s1,d0 C FL-s1 Recintos de riesgo especial B-s1,d0 B FL-s1 Espacios ocultos no estancos: patinillos, falsos techos, suelos elevados,etc. B-s3,d0 B FL-s2 (1) Incluye aquellos materiales que constituyan una capa contenida en el interior del techo o pared y que no esté protegida por una capa que sea EI30 como mínimo. En el caso de una propagación interior, y dadas las soluciones constructivas que indica esta guía, el material aislante siempre se va a ver protegido por una capa EI30 como mínimo, por lo que no será de aplicación las exigencias anteriores. NO EXISTE REQUISITO. Marzo 07 17

18 b) CTE-DB-SI2. Propagación exterior. La clase de reacción al fuego de los materiales que ocupen más del 10% de la superficie del acabado exterior de las fachadas o de las superficies interiores de las cámaras ventiladas que dichas fachadas puedan tener, será B-s3,d2 en aquellas fachadas cuyo arranque sea accesible al público, bien desde la rasante exterior o bien desde la cubierta, así como en toda fachada cuya altura exceda de 18 m. En el caso de propagación exterior, el requisito aplicará a aquellas soluciones constructivas indicadas en esta guía, en las que se dispone de cámara de aire ventilada. En tal caso, el acabado exterior y las superficies interiores de las cámaras ventiladas tendrán una clasificación mínima B- s3,d2. SIN REQUISITO ESPECÍFICO. Resto de apartados del DB-SI. SIN REQUISITO ESPECÍFICO 2.3 RE3. Requisito esencial de higiene, salud y medio ambiente Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que no supongan una amenaza para la higiene o para la salud de los ocupantes o vecinos, en particular como consecuencia de cualquiera de las siguientes circunstancias: Fugas de gas tóxico; Presencia de partículas o gases peligrosos en el aire; Emisión de radiaciones peligrosas; Contaminación o envenenamiento del agua o del suelo; Defectos de evacuación de aguas residuales, humos y residuos sólidos o líquidos; Presencia de humedad en partes de la obra o en superficies interiores de la misma. Para el material aislante, este requisito esencial se traduce en: a) El aislante no debe desprender sustancias peligrosas. En concreto, aquellas indicadas por la reglamentación española. Marzo 07 18

19 b) Humedades. b.a)el aislante debe ofrecer un adecuado comportamiento higrotérmico. Se pretende con ello evitar la posible condensación del vapor de agua y la consecuente aparición de humedades en el exterior del cerramiento o en sus partes interiores. b.b)el paquete fachada debe estar diseñado de forma que no se produzcan condensaciones ni en su interior ni en las capas superficiales. c) Resistencia del material aislante a los parásitos animales y vegetales. Evitando la aparición de moho, bacterias o la presencia de insectos y roedores. Código Técnico de la Edificación CTE-DB-HS (Salubridad) a) CTE-DB-HS1. Protección frente a la humedad. 1.1 Ámbito de aplicación. La comprobación de la limitación de humedades de condensación superficiales e intersticiales se realizará según lo establecido en la Sección HE-1 Limitación de la demanda de energía del DB HE Ahorro de energía Aislante térmico. Cuando el aislante térmico se disponga por el exterior de la hoja principal, debe ser no hidrófilo Condiciones particulares del aislante térmico.- Debe colocarse de forma continua y establece. Cuando el aislante térmico no rellene la totalidad del espacio entre las dos hojas de la fachada, el aislante térmico debe disponerse en contacto con la hoja interior y deben utilizarse elementos separadores entre la hoja exterior y el aislante. b) Resto de apartados del DB-HS. SIN REQUISITO ESPECÍFICO. Estos requisitos para el material aislante se traducen en: a) Condensaciones superficiales e intersticiales. Los requisitos para la comprobación de las condensaciones superficiales e intersticiales debe ceñirse a lo indicado dentro del requisitos esencial de ahorro de energía y aislamiento térmico. Marzo 07 19

20 b) El material debe ser no hidrófilo (vease punto 3 Definiciones de la sección primera de este documento). 2.4 RE4. Requisito esencial de seguridad de utilización Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deberán proyectarse y construirse de forma que su utilización o funcionamiento no supongan riesgos inadmisibles de accidentes como resbalones, caídas, colisiones, quemaduras, electrocución o heridas originadas por explosión. SIN REQUISITO ESPECÍFICO para las soluciones de fachada ventilada indicadas en este documento. Para la solución de aislamiento térmico por el exterior, esta exigencia se traduce en: Resistencia a tracción perpendicular a la superficie Resistencia al esfuerzo cortante y módulo de elasticidad a cortante Código Técnico de la Edificación CTE-DB-SU (Seguridad de utilización) Artículo 12. Exigencias básicas de seguridad de utilización (SU) 1. El objetivo del requisito básico Seguridad de utilización consiste en reducir a límites aceptables el riesgo de que los usuarios sufran daños inmediatos durante el uso previsto de los edificios, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento. 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, mantendrán y utilizarán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes. 3. El Documento Básico DB-SU Seguridad de Utilización especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura las satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de seguridad de utilización. SIN REQUISITO ESPECÍFICO. Marzo 07 20

21 2.5 RE5. Requisito esencial de protección contra el ruido Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras deben proyectarse y construirse de forma que el ruido percibido por los ocupantes y las personas que se encuentren en las proximidades se mantenga a un nivel que no ponga en peligro la salud y que les permita dormir, descansar o trabajar en condiciones satisfactorias. El cumplimiento de este requisito debe lograrse en conjunción con el resto de elementos de la medianera o partición interior, satisfaciendo además la correspondiente regulación nacional. NBE-CA-88 Dado que el Documento Básico de Protección contra el ruido (CTE DB-HR) no está en vigor, se indican en esta sección las exigencias de la Norma Básica de la Edificación, Condiciones Acústicas. Artículo 13º Fachadas. A efectos de esta NBE, se consideran fachadas a los elementos constructivos verticales o con inclinación superior a 60º sobre la horizontal, que separan los espacios habitables del edificio, del exterior. El aislamiento acústico global mínimo a ruido aéreo a g exigible a estos elementos constructivos en cada local de reposo se fija en 30 dba. En el resto de los locales, excluidos los de servicio como cocinas y baños, se considera suficiente el aislamiento acústico proporcionado por ventanas con carpinterías de la Clase A-1 como mínimo, provistas de acristalamientos de espesor igual o superior a 5-6 mm. El cumplimiento de este requisito debe lograrse en conjunción con el resto de elementos de la fachada, en el cual el material aislante aporta a la solución constructiva una mejora en su comportamiento acústico. No existe un requisito específico para el material aislante pero debe estudiarse el comportamiento acústico de la solución constructiva. En las fachadas debe cuidarse el diseño de los huecos (marcos y cristales) pues estos suponen un importante puente acústico. La zona opaca de la fachada, en la que se incluye el aislamiento térmico, tiene prestaciones de aislamiento acústico que superan la exigencia de la normativa. Marzo 07 21

22 2.6 RE6. Requisito esencial de ahorro de energía y aislamiento térmico Exigencias de la DPC 89/106/CEE Las obras y sus sistemas de calefacción, refrigeración y ventilación deberán proyectarse y construirse de forma que la cantidad de energía necesaria para su utilización sea moderada, teniendo en cuenta las condiciones climáticas del lugar y de sus ocupantes. Este es un requisito que ha de satisfacer el cerramiento en su conjunto. El uso de materiales aislantes térmicos mejoran el aislamiento térmico del conjunto y hacen posible reducir la demanda requerida de energía tanto para calefacción (invierno) como para refrigeración (verano). La mejora de la resistencia térmica de la fachada proporcionada por el uso del poliestireno expandido como material aislante, debe ser evaluada de manera que pueda introducirse en los cálculos requeridos por las normativas nacionales sobre consumo de energía. Con el fin de establecer las ventajas del empleo del poliestireno expandido en las fachadas, debe especificarse las siguientes características: Conductividad térmica declarada; Espesor nominal; Resistencia térmica declarada; Permeabilidad al vapor de agua; Absorción de agua. Código Técnico de la Edificación CTE-DB-HE (Ahorro de energía) Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) 1. El objetivo del requisito básico Ahorro de energía consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir asimismo que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable. Marzo 07 22

23 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes. 3. El Documento Básico DB HE Ahorro de energía especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía Exigencia básica HE1. Limitación de la demanda energética 1. Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la localidad, del uso del edificio y del régimen de verano y de invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de aparición de humedades de condensaciones superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus características y tratando adecuadamente los puentes térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos. a) CTE-DB-HE1. Limitación de la demanda energética. 2.1 Demanda energética La demanda energética será inferior a la correspondiente a un edificio en el que los parámetros característicos de los cerramientos y particiones interiores que componen su envolvente térmica, sean los valores límite establecidos en la tabla siguiente (sólo se indica los correspondientes a las fachadas): Transmitancia límite U MLim según la zona climática (W/m 2 K) Muros de fachada A3 A4 B3 B4 C1 C2 C3 C4 D1 D2 D3 E1 0,94 0,94 0,82 0,82 0,73 0,73 0,73 0,73 0,66 0,66 0,66 0,57 Asimismo, para evitar descompensaciones entre la calidad térmica de diferentes espacios, cada uno de los cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica tendrán una transmitancia no superior a los valores indicados en la siguiente tabla (sólo se indica los correspondientes a las fachadas): Marzo 07 23

24 Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m 2 K Muros de fachada Zonas A Zonas B Zonas C Zonas D Zonas E 1,22 1,07 0,95 0,86 0, Condensaciones 1. Las condensaciones superficiales en los cerramientos y particiones interiores que componen la envolvente térmica del edificio, se limitará de forma que se evite la formación de mohos en su superficie interior. Para ello, en aquellas superficies interiores de los cerramientos que puedan absorber agua o susceptibles de degradarse y especialmente en los puentes térmicos de los mismos, la humedad relativa media mensual en dicha superficie será inferior al 80%. 2. Las condensaciones intersticiales que se produzcan en los cerramientos y particiones interiores que componen la envolvente térmica del edificio serán tales que no produzcan una merma significativa en sus prestaciones térmicas o supongan un riesgo de degradación o pérdida de su vida útil. Además, la máxima condensación acumulada en cada periodo anual no será superior a la cantidad de evaporación posible en el mismo periodo. El cálculo y dimensionado se debe realizar según lo indicado en el apartado 3 del DB-HE. Estos requisitos se traducen en que el poliestireno expandido debe aportar la resistencia térmica de diseño de las medianeras y particiones interiores, teniendo en cuenta las propiedades térmicas del resto de capas del mismo y las condiciones de temperatura y humedad de trabajo. a) Resto de apartados del DB-HE. SIN REQUISITO ESPECÍFICO 2.7 RE7. Aspectos de durabilidad y condiciones de servicio Este es un requisito no incluido en la Directiva de Productos de Construcción 89/106/CEE, pero que el sector industrial, los prescriptores y los usuarios, entienden que son aplicables. Marzo 07 24

25 2.7.1 Adecuada durabilidad El poliestireno expandido debe mantener sus propiedades durante toda su vida útil, bajo condiciones normales de utilización y mantenimiento. El poliestireno expandido debe ser compatible con el resto de las capas del cerramiento. Esto es importante para el caso en el que se apliquen capas de barrera de vapor que deberán ser compatibles con el material aislante Precisión dimensional La precisión dimensional de las planchas de poliestireno expandido debe ser suficiente para hacer posible su correcto montaje Resistencia a flexión Las planchas de poliestireno expandido deben tener una adecuada resistencia a flexión para asegurar que no sufrirá daños durante su manipulación Permeabilidad al vapor de agua La permeabilidad al vapor de agua del poliestireno expandido así como del resto de capas del cerramiento, será tal que evite la acumulación de vapor de agua intersticial y su posible condensación Estabilidad dimensional SIN REQUISITO ESPECÍFICO para las soluciones de fachada ventilada indicadas en este documento. Para la solución de aislamiento térmico por el exterior, esta exigencia se traduce en: estabilidad dimensional en condiciones en condiciones constantes y normales de laboratorio. Marzo 07 25

26 GTC_FAE_draft_1 3 Cuadro de requisitos Requisito Propiedad del EPS relacionada UNE-EN Ninguno Ninguna ---- X Fachada. Seguridad en caso de incendio (propagación interior) DB-SI1 Fachada. Sseguridad en caso de incendio (propagación exterior) DB-SI2 Responsabilidad del resto de capas X Reacción al fuego ---- X Aislante. No debe desprender sustancias peligrosas. Emisión de sustancias peligrosas X Aislante. Adecuado comportamiento higrotérmico. Transmisión del vapor de agua X Aislante. No hidrófilo Absorción de agua a largo plazo por inmersión X Aislante. Resistencia a parásitos animales y vegetales. Resistencia a parásitos animales y vegetales X Aislante. Resistencia mecánica 2 Fachada. Aislamiento acústico al ruido aéreo. Fachada y aislante Resistencia a tracción Resistencia a esfuerzo cortante y módulo de elásticidad a cortante Es responsabilidad de todo el cerramiento y sobretodo de las carpinterías. Conductividad térmica Resistencia térmica Espesor Requisito esencial DPC 89/106/CEE. RE1 RE2 RE3 RE4 RE5 RE6 RE X Aislante. Aportar inercia térmica a la fachada. Inercia térmica X Aislante. Durabilidad Compatible con otros materiales ---- X Aislante. Precisión dimensional Tolerancias dimensionales a X Aislante. Resistencia a flexión Resistencia a flexión X Aislante. Estabilidad dimensional Estabilidad dimensional X (1) O absorción de agua a corto plazo por inmersión parcial según UNE-EN 1609:1997 (2) Sólo para aislamiento térmico por el exterior RE1.- RESISTENCIA MECÁNICA Y ESTABILIDAD RE2.- SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO. RE3.- HIGIENE, SALUD Y MEDIO AMBIENTE RE4.- SEGURIDAD DE UTILIZACIÓN RE5.- PROTECCIÓN CONTRA EL RUIDO RE6.- AHORRO DE ENERGÍA Y AISLAMIENTO TÉRMICO RE7.- ASPECTOS DE DURABILIDAD Y CONDICIONES DE SERVICIO X X Marzo 07 26

27 SECCIÓN TERCERA.- CONFORMIDAD CON LOS REQUISITOS 1 Conformidad con los requisitos esenciales Partiendo de los requisitos establecidos en la sección segunda de esta guía, se describen en los puntos siguientes, en función de la solución constructiva de que se trate, como los productos de poliestireno expandido los superan. 1.1 Conformidad con RE1. Resistencia mecánica y estabilidad No es un requisito relevante para el producto de poliestireno expandido. 1.2 Conformidad con RE2. Seguridad en caso de incendio Propagación interior No es un requisito relevante para el producto de poliestireno expandido Propagación exterior Riesgo de propagación exterior.- De las soluciones descritas en esta guía, este requisito afecta a las fachadas ventiladas. En estos casos, las superficies interiores de la cámara de aire ventilada tendrán una clase de reacción al fuego B-s3, d2 siempre y cuando: el arranque inferior o superior de la fachada sea accesible al público o la fachada tenga una altura superior a 18 m. En consecuencia, la exigencia B-s3, d2 depende del diseño del edificio. Por ello, durante el proyecto se deberá tener en cuenta en el caso de fachadas ventiladas. Como posibles soluciones pero no únicas: No ejecutar, en las zonas de arranque inferior y superior de la fachada, en una franja de tres metros de altura, una fachada ventilada. Marzo 07 27

28 Enfoscar la cara exterior del aislamiento térmico como una capa de mortero. 1.3 Conformidad con RE3. Higiene, salud y medio ambiente. El aislante no debe desprender sustancias peligrosas.- En concreto, las cantidades desprendidas del agente de expansión no deben suponer un riesgo ni durante la ejecución de la obra ni durante su uso. Para la fabricación del poliestireno expandido se utiliza una materia prima formada por pequeñas perlas plásticas que encierran en su interior un agente de expansión (generalmente pentano). Durante las distintas fases del proceso productivo, este gas es intercambiado de forma natural por aire, de forma que, al finalizar el proceso, y transcurridos unos 15 días de la obtención del producto, puede quedar en este una porción residual de gas de expansión del orden del 0,15% en masa. Este porcentaje puede variar en función del tamaño de la pieza obtenida y de las condiciones ambientales. Se considera que este porcentaje residual no supone un riesgo para la higiene, salud o el medio ambiente. Dado que, generalmente, desde que se fabrica el producto hasta que este se incorpora a la obra, transcurre un tiempo superior a 15 días, se considera que, en el momento de su incorporación en la obra existen unos niveles bajos de emisión de gas de expansión. Humedades.- Este es un requisito de diseño de las fachadas y debe ser comprobado caso por caso por el técnico proyectista. Para facilitar esta labor, se indican en las siguientes páginas unas tablas con los valores del factor de resistencia a la difusión del vapor de agua,, de los diferentes materiales que forman los sistemas constructivos descritos en esta guía, obtenidos de la norma UNE-EN Materiales y productos para la edificación, propiedades higrotérmicas, valores de diseño tabulados. Los valores indicados para la capa de aislamiento térmico, poliestireno expandido, han sido obtenidos del anexo D.4 de la norma UNE-EN Productos aislantes térmicos para aplicaciones en la edificación, productos manufacturados de poliestireno expandido (EPS), especificación. Marzo 07 28

29 a) Sistema de aislamiento térmico exterior con revoco (SATE).- Capa de la fachada (exterior a interior) Seco 1. Revestimiento Mortero de cemento Aislamiento térmico 3. Barrera de vapor 4. Hoja principal Húmedo Poliestireno expandido EPS a Poliestireno expandido EPS a Poliestireno expandido EPS a Poliestireno expandido EPS a Lámina PE 0,15mm Lámina PE 0,25mm Membrana transpirable ,2 Pintura emulsión BC de arcilla aligerada (14 cm) ½ pie LP métrico o catalán (11,5 cm) pie LP métrico o catalán (24 cm) Bloque hormigón (15 cm) Revestimiento Enlucido de yeso 1,5 cm Nota. La capa de barrera de vapor se puede eliminar si la comprobación de las condensaciones así lo demuestra. Por lo general, en las soluciones propuestas en esta guía la barrera de vapor no es necesaria en ninguna de las zonas climáticas indicadas en la sección HE1 del CTE. S d Marzo 07 29

30 b) Fachadas ventiladas.- Capa de la fachada (exterior a interior) Seco 1. Revestimiento Se desprecia en el cálculo Húmedo 2. Cámara de aire Se despercia en el cálculo (cámara de aire muy ventilada) 3. Aislamiento térmico 4. Barrera de vapor 5. Hoja principal Poliestireno expandido EPS a Poliestireno expandido EPS a Poliestireno expandido EPS a Poliestireno expandido EPS a Lámina PE 0,15mm Lámina PE 0,25mm Membrana transpirable ,2 Pintura emulsión BC de arcilla aligerada (14 cm) ½ pie LP métrico o catalán (11,5 cm) pie LP métrico o catalán (24 cm) Bloque hormigón (15 cm) Revestimiento Enlucido de yeso 1,5 cm Nota. La capa de barrera de vapor se puede eliminar si la comprobación de las condensaciones así lo demuestra. Por lo general, en las soluciones propuestas en esta guía la barrera de vapor no es necesaria en ninguna de las zonas climáticas indicadas en la sección HE1 del CTE. S d Marzo 07 30

31 La comprobación de la no formación de condensaciones superficiales e intersticiales en la fachada se debe realizar según el método descrito en el DB-HE. A modo de ejemplo, se indica a continuación el cálculo y los resultados obtenidos para una fachada de un edificio (solución con sistema de aislamiento térmico por el exterior): Situación.- Zona Climática D3 Valor máximo de U.- 0,66 W/m 2 K Capa Espesor λ Rt Te Psat μ S dn P Ambiente exterior 5, ,0 0,00 680,05 Resistencia térmica superficial exterior 0,040 5, ,0 0,00 680,05 Mortero de cemento 0,0200 0,550 0,0364 5, ,0 0,20 729,26 EPS Poliestireno Expandido 0,0400 0,039 1, , ,0 0,80 926,10 BC arcilla aligerada 0,1400 0,443 0, , ,0 1, ,56 Enlucido de yeso 0,0100 0,570 0, , ,0 0, ,32 Resistencia térmica superficial interior 0,130 20, ,0 0, ,32 Ambiente interior 20, ,0 0, ,32 Rt total 1,57 Sdt = 2,46 U M 0,639 W/m 2 K GRÁFICO DE TEMPERATURAS GRÁFICO DE PRESIONES Temperaturas ºC Capa de Exterior a Interior Presión Pa Capa de Exterior a Interior Negro.- Presión saturación - Azul.- Presión vapor En ningún punto del cerramiento la presión de vapor es igual o superior a la presión de saturación (ver tabla y gráfico) por ello no se producen condensaciones en la fachada. La disposición del aislamiento térmico por el exterior (soluciones cubiertas por esta guía) evita la formación de condensaciones en cualquier zona climática establecida en la sección HE1 del CTE. Por ello, este sistema constructivo elimina la necesidad de colocar una barrera de vapor. Marzo 07 31

32 Resistencia del material aislante a los parásitos animales y vegetales.- Este es un requisito propio del diseño de la fachada y no del material aislante. Para ello, se debe diseñar este cerramiento de forma que se evite el acceso al aislante de pequeños animales y roedores que, con motivo de las mejores condiciones climáticas que existen en esta zona, intentan anidar en ella. Aislante no hidrófilo.- Este requisito se traduce en el cumplimiento de una de las siguientes opciones: absorción de agua a corto plazo por inmersión parcial menor que 0,5 kg/m 2, o absorción de agua a largo plazo por inmersión total menor que el 5%. Nota.- la definición de aislante no hidrófilo aportada por el HS1 del CTE indica una absorción de agua a corto plazo por inmersión parcial menor que 1 kg/m 2, sin embargo, la norma UNE-EN 13499:2003 (Productos aislantes térmicos para aplicaciones en la edificación. Sistemas compuestos para aislameinto térmico externo ETICS basados en poliestireno expandido) marca como requisito para el EPS el valor de 0,5 kg/m Conformidad con RE4. Seguridad de utilización En las soluciones de aislamiento térmico por el exterior esta exigencia se traduce en: Característica Resistencia a tracción perpendicular a la superficie Fijación de los paneles de EPS Con adhesivo o anclajes 100 kpa (TR100) Con carriles 150 kpa (TR150) Resistencia a cortante f δk 0,02 N/mm 2 = 20 kpa ---- Módulo de elasticidad a cortante Gm 2 N/mm En las soluciones de fachada ventilada es un requisito que no es relevante para el material aislante, pero se debe comprobar desde un punto de vista del diseño de la fachada. Marzo 07 32

33 1.5 Conformidad con RE5. Protección contra el ruido Este es un requisito que no es relevante para el material aislante, pero que se debe comprobar desde un punto de vista del diseño de la fachada, prestando especial atención a los huecos (marcos y cristales) pues estos suponen un importante puente acústico. La zona opaca de la fachada, en la que se incluye el aislamiento térmico, tienen prestaciones de aislamiento acústico que superan la exigencia de la normativa. 1.6 Conformidad con RE6. Ahorro de energía y aislamiento térmico Este es un requisito de diseño del cerramiento y que debe ser comprobado caso por caso por el técnico proyectista. La determinación de la transmitancia térmica se realiza según lo indicado en el anexo E del Documento Básico de Ahorro de Energía (DB-HE). El valor de la transmitancia térmica U debe ser inferior al valor límite de U correspondiente a cada zona climática (ver punto 2.6 de la sección segunda). Según esto, la transmitancia térmica U viene dada por la expresión: U = 1 R T Donde R T es la resistencia térmica total del elemento constructivo. Esta resistencia térmica total es la suma de las resistencias térmica individuales de cada uno de los elementos que forman la medianera o partición interior más las superficiales correspondientes al aire interior (R si) y al exterior (R se): R T =R si R se R i La resistencia térmica de las cámaras de aire existentes en alguna de las soluciones constructivas que recoge esta guía, se deben determinar según los siguientes criterios: a) Cámara de aire sin ventilar.- aquella en la que no existe ningún sistema específico para el flujo de aire a través de ella. Una cámara de aire que no tenga aislamiento entre ella y el ambiente exterior pero con pequeñas aberturas al exterior puede también considerarse como cámara de aire sin Marzo 07 33

34 ventilar, si esas aberturas no permiten el flujo de aire a través de la cámara y no exceden: 500mm 2 por m de longitud contado horizontalmente La resistencia térmica de las cámaras de aire sin ventilar viene definida en la tabla E.2 en función del espesor. Los valores intermedios se pueden obtener por interpolación lineal. Los valores son aplicables cuando la cámara: esté limitada por dos superficies paralelas entre sí y perpendiculares a la dirección del flujo de calor y cuyas emisividades sean superiores a 0,8; tengan un espesor menor a 0,1 veces cada una de las otras dos dimensiones y no mayor a 0,3 m; no tengan intercambio de aire con el ambiente exterior. Tabla E.2 Resistencias térmicas de cámaras de aire en m 2 K/W e (cm) Resistencia térmica (m 2 K/W) 1 cm 0,15 2 cm 0,16 5 cm 0,16 Para un cálculo más detallado se considera válido el procedimiento descrito en el apartado B.2 de la norma UNE-EN ISO 6946:1997. b) Cámara de aire ligeramente ventilada.- aquella en la que no existe un dispositivo para el flujo de aire limitado a través de ella desde el ambiente exterior pero con aberturas dentro del siguiente rango: 500mm 2 < S aberturas 1500 mm 2 por m 2 de superficie de la cámara. La resistencia térmica de una cámara de aire ligeramente ventilada es la mitad de los valores de la tabla E.2. c) Cámara de aire muy ventilada.- aquella en que los valores de las aberturas Marzo 07 34