01/09/2011. Térmico por el Exterior (S.A.T.E.) Componentes SATE. Aplicación con planchas aislantes de poliestireno extruido (XPS)

Transcripción

1 Térmico por el Exterior (S.A.T.E.) Aplicación con planchas aislantes de poliestireno extruido (PS) Componentes SATE Muro soporte (hormigón, fábrica bloque o ladrillo) Mortero adhesivo y/o fijaciones Aislamiento térmico de PS Capa base Malla de armadura Revestimiento (imprimación y acabado) Aislar por el exterior de las fachadas con SATE Por qué? Reglamentación europea: Guía DITE 004 de EOTA SATE y PS: Ensayos conforme a Guía DITE. Propiedades del PS para SATE Por qué? Porque si se aisla por el exterior: puentes térmicos evitados o controlados sin paredes frías = menor riesgo de formación de moho inercia térmica mejorada calentamiento y enfriamiento más lentos viviendas ocupación permanente Transpirabilidad de los muros: verdadero o falso? Puesta en obra de un SATE La instalación paso a paso: lo que hay que hacer y lo que no Ejemplos de obras de SATE con PS EN REHABILITACIÓN: mínima interferencia para los usuarios durante la obra no se reduce la superficie útil de la vivienda requiere acuerdo Comunidad propietarios de difícil aplicación en edificios protegidos Por qué?: para controlar / mejorar los puentes térmicos Idealmente, el objetivo es evitar los puentes térmicos, es decir, la continuidad térmica Cuando no sea posible, los puentes térmicos se pueden mejorar mediante aislamiento por el exterior: Por qué?: para controlar / mejorar los puentes térmicos exterior 0 C interior 20 C exterior 0 C interior 20 C 15 C 15 C sin condensación aislamiento exterior pérdidas extra de calor similares, en ambos casos aislamiento interior 1

2 Por qué?: para controlar / mejorar los puentes térmicos Por qué?: para mejorar la inercia térmica pues, en el cálculo térmico dinámico, mejora (se reduce) el factor de atenuación q estacionario / T estacionario = U estacionario q dinámico / T dinámico = U dinámico = Y mn T (o bien q) 36º C Factor de atenuación= = U dinamico / U estacionario T ext. estacionaria = 28º T estacionaria T int. estacionaria = 24º 24 horas Tiempo Temperatura externa variable Temperatura superficial interna variable Desfase Por qué?: para mejorar la inercia térmica Aislando por el interior Orientación: Color de la superficie externa: Localidad: Datos generales Espesor: m Masa superficial: kg/m² Resistencia: m²k/w Transmitancia: W/m²K Parametros dinámicos Factor de atenuación: Desfase: 5h 58' Material Espesor [m] Masa Superficial [kg/m²] Resistencia [m²k/w] Superficie externa Fábrica de ladrillo de medio pie S Claro Milan Aislamiento Yeso Superficie interna EN ISO Thermal performance of building components - Dynamic thermal characteristics Calculation methods. Temp. Temp. Temp. del aire Irradiancia Hora superficial superficial exterior [W/m²] externa [ C] interna [ C] [ C] Por qué?: para mejorar la inercia térmica Aislando por el exterior Orientación: Color de la superficie externa: Localidad: Datos generales Espesor: m Masa superficial: kg/m² Resistencia térmica: m²k/w Transmitancia térmica: W/m²K Parametros dinámicos Factor de atenuación: Desfase: 6h 42' S Claro Milan Material Masa Resistencia Espesor Superficial térmica [m] [kg/m²] [m²k/w] Superficie externa Aislamiento térmico Fábrica de ladrillo de medio pié Yeso Superficie interna EN ISO Thermal performance of building components - Dynamic thermal characteristics Calculation methods. Temp. Temp. Temp. aire Irradiancia Hora superficial superficial exterior [W/m²] externa [ C] interna [ C] [ C] Guía DITE (ETAg) OO4 de EOTA: referencia para obtener el Marcado CE en SATE ETAG 004 Edición Marzo 2000 GUIDELINE FOR EUROPEAN TECHNICAL APPROVAL of ETERNAL THERMAL INSULATION COMPOSITE SYSTEMS (ETICS) WITH RENDERING Elaborada por E.O.T.A: European Organization for Technical Approvals Guía DITE campo de aplicación Se proyectarán e instalarán los SATE conforme a las instrucciones de proyecto e instalación de la Guía DITE. El kit comprende componentes producidos en fábrica por el titular del DITE o por los suministradores de los componentes. El titular del DITE es en último término responsable del kit. Todos los componentes del SATE deberán ser especificados por la empresa titular del DITE. DITE: Documento de Idoneidad Técnica Europeo 2

3 Guía DITE sistemas Sistemas adheridos: 1. Sistemas solo adheridos. Pueden ser totalmente adheridos (sobre la superficie entera de la plancha aislante o parcialmente adheridos (bandas y/o pelladas) 2. Sistemas adheridos con fijaciones mecánicas suplementarias. La carga viene distribuida totalmente a través de la capa de adhesivo. Se utilizan las fijaciones mecánicas sobre todo para proporcionar estabilidad hasta que el adhesivo haya secado, actuando como conexión temporal para evitar el riesgo de desprendimiento. Sistemas de fijación mecánica: 3. Sistemas de fijación mecánica con adhesión suplementaria. La carga viene distribuida totalmente a través de las fijaciones mecánicas. Se utiliza adhesivo primariamente para asegurar la planeidad del sistema. 4. Sistemas de solo fijación mecánica. Se sujeta el sistema al muro soporte solo con fijaciones mecáncias REACCIÓN AL FUEGO: Del producto aislante (por ejemplo Euroclase E) Del sistema (por ejemplo B-s2,d0) A priori no se determina en la Guía una reacción mínima. Posibilidad de usar barreras de fuego Posibilidad de usar fijaciones con este propósito ENSAYO HIGROTÉRMICO (Definido en la propia Guía DITE) Se reproduce un montaje de muro con presencia de un hueco Se somete el montaje a 80 ciclos calor-lluvia de 6 horas: Calentando 1 h hasta 70 ºC 2 h a 70 ºC Rociando 1 h a 15 ºC y 1 l/m 2 minuto 2 h secando Se somete el montaje a 5 ciclos calor-frío de 24 horas: Calor a 50 ºC / 8 horas (1 calentando) Frío a -20 ºC / 16 horas (2 enfriando) > 6 m 2 ENSAYO HIGROTÉRMICO Cabina de ensayo Absorción de agua del PS tras ciclos calor-lluvia Absorción de agua Valores límite de absorción de agua para diversas espumas aislantes orgánicas en los DIT alemanes (DIBt) Water absorption in Vol-% Inapreciable = ningún riesgo de degradación en el PS ni a causa de él Por difusión Por inmersión Por ciclos hielo-deshielo PS 1 PS2 PS3 3

4 ENSAYO DE RESISTENCIA AL IMPACTO ENSAYO DE RESISTENCIA AL IMPACTO. Valores (I) Impacto de 3 Joules: Ensayo Observaciones Profundidad (mm) Diámetro (mm) 1 Pequeñas fisuras circulares 2 Pequeños pelos Pequeños pelos Pequeños pelos Pequeñas fisuras circulares Media Joule = 3 Nm = 300gr desde 1m de altura ENSAYO DE RESISTENCIA AL IMPACTO. Valores (II) Ensayo Observaciones Profundidad (mm) Diámetro (mm) 1 Pequeñas fisuras 2 24 circulares 2 Pequeñas fisuras circulares 3 Pequeñas fisuras circulares 4 Pequeñas fisuras 2 23 circulares 5 Pequeñas fisuras circulares Media Los resultados obtenidos con PS permiten su uso incluso en zonas más expuestas, como zócalos. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA DIFUSIÓN DEL VAPOR DE AGUA Con la instalación de PS se reduce e incluso anula el riesgo de condensaciones hasta con los revestimientos menos transpirables. ENSAYO DE ADHERENCIA Adherencia mínima según Guía DITE 004: 80 kn/m 2 - A no ser que la rotura sea cohesiva y ocurra en el producto aislante ( no con PS!!) ENSAYO DE ADHERENCIA Media > 180 kn/m² A B C D 4

5 ENSAYO DE ADHERENCIA. Valores (I) Muestra número Resistencia a tracción (kn/m 2 ) Localización de la rotura % rotura cohesiva PS % rotura adhesiva % rotura adhesiva % rotura cohesiva PS % rotura adhesiva Media de resultados kn/m 2 ENSAYO DE ADHERENCIA. Valores (II) Muestra número Resistencia a tracción (kn/m 2 ) Localización de la rotura % rotura adhesiva % rotura adhesiva % rotura cohesiva PS % rotura adhesiva % rotura adhesiva Media de resultados kn/m 2 Los resultados obtenidos con PS cumplen holgadamente con los requisitos de la Guía DITE 004 Ejemplo de DITE basado en la Guía DITE 004 Guía DITE 004 capítulo 6 y requisitos sobre el aislamiento PROPIEDADES DEL AISLAMIENTO: - Resistencia térmica - Comportamiento al fuego - Absorción de agua - Resistencia a la difusión del vapor de agua - Resistencia a la tracción - Resistencia y módulo a cortante Propiedades del producto PS para SATE Según la norma armonizada europea EN 13164: clases y niveles Característica del producto de Polistireno Extruido Método de ensayo Código de designación según EN Valor nominal de Resistencia térmica EN / EN RD Valor nominal de Conductividad térmica EN / EN D Comportamiento al fuego / Euroclase EN B, C, D, E Resistencia a compresión al 10% de deformación EN 826 CS(10\Y) i Resistencia a tracción perpendicular a las caras EN 1607 TR i Resistencia a cortante EN SS i Absorción de agua por difusión a largo plazo EN WD(V) i Absorción de agua por inmersión a largo plazo EN WL(T) i Resistencia a ciclos hielo-deshielo EN FT1-FT2 Resistividad a la difusión del vapor de agua EN MU i Estabilidad dimensional bajo condiciones específicas de temperatura EN 1604 DS(T+) Estabilidad dimensional bajo condiciones específicas de temperatura y humedad EN 1604 DS(TH) Deformación bajo condiciones específicas de carga a compresión y temperatura EN 1605 DLT(i)5; i=1, 2 Límite de la tolerancia del espesor EN 823 Ti (i=1, 2, 3) Propiedades del producto PS para SATE Propriedad Nivel Clase EN /clase/valor Mu-value > Absorción de agua por inmersión 1.5% vol. WL(T)1.5 a largo plazo Resistencia a la tracción perpendicular a las caras > 200 kpa TR 200 Resistencia a cortante > 200 kpa SS 200 Estabilidad dimensional (condiciones de temperatura y humedad) --- DS(TH) Código de designación de un producto PS para SATE: PS-EN13164-T3-CS(10\Y)200-DS(TH)-TR200-MU100-SS200 5

6 Propiedades del producto PS para SATE Sin piel de extrusión (planchas fresadas en fábrica). Así se obtiene una superficie rugosa, óptima para la adhesión y el revestimiento directo Propiedades del producto PS para SATE Resumen Elevada resistencia a la tracción y a cortante Elevada resistencia al impacto Estabilidad dimensional Elevada resistencia a la humedad Sin riesgo de condensación Capilaridad nula (especialmente crítico en zócalos) Durabilidad Menor consumo de energía y emisiones de CO 2 debido a la baja conductividad térmica a largo plazo Valores U [W/m 2 K] -para l D = W/m 2 K-: Tipo de fábrica (1 hoja) Propiedades del producto PS para SATE Código de designación EN 13164: PS-EN13164-T3-CS(10\Y)200-DS(TH)-TR200-MU100-SS200 Plancha de PS sin piel de extrusión y canto a media madera o recto Sin rehabilitar A 0.94 Rehabilitada con PS en espesor de: 3 cm 4 cm 5 cm 6 cm 8 cm 10 cm ½ asta L.P asta L.P B 0.82 C 0.73 D 0.66 E 0.57 Se produce humedad en todos los edificios. Como consecuencia el ambiente interior experimenta una presión de vapor mayor que la del ambiente exterior. Dicha presión de vapor depende de: La cantidad de humedad producida El nivel de ventilación El volumen del edificio Como resultado comienza un proceso de difusión del vapor desde el interior hacia el exterior de la vivienda Como resultado de las actividades en la vivienda, el aire interior se considera con una media del 50% de humedad relativa a 20 C 9 g/m 3 agua. Aire exterior calentado: 25 % h.rel. a 20 C 4 g/m 3 agua DÓNDE SE FORMA EL VAPOR DE AGUA?. Respiración Preparación de alimentos: hasta 2 litros diarios para 4 personas Vivienda fin de semana (Sábado, (Viernes, 05:00) 08:00) 23:00) 18:00, tras encenderse caldera por termostato horas antes) Temperatura: de 12.0ºC consigna: rocío: (sin 14.5ºC calefactar) 20ºC (sin calefactar) HR: Vapor Temperatura tras 100% sobrante : usos (10.2 ade lalos g/kg llegada 10.2 ocupantes: aire de 8.8 seco) los = 70% ocupantes: 1.4 g/kg (10.2aire g/kg 20ºC aire seco HR aseco) la llegada: condensación 24% (3.5 superficial g/kg aire seco) Aire exterior con 85 % h.rel. a 0 C 4 g/m 3 agua. 3 litros para higiene (ducha) y lavado ropa y utensilios. 6

7 La difusión de vapor a través de la envolvente opaca en relación al intercambio total de humedad por renovación del aire puede ser de un 1 a un 5 %. Por tanto, la difusión a través de la envolvente no puede sustituir la necesidad de una renovación adecuada del aire. Lanas minerales μ=1 Espumas orgánicas μ=1 Ningún material aislante habitual impide de forma absoluta el intercambio de humedad. Piedra, hormigón armado Será la presencia de impermeablizaciones o barreras de vapor la que lo impida (siempre que estén bien selladas) Muros de ladrillo o bloque μ = Fibras vegetales y similares μ = μ = 10 Asfalto, betún, lámina PVC, film de PE > 0.1 mm μ= Madera μ = 2030 Vidrio, metal μ = >106 (Prácticamente impermeable al vapor) Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas 7

8 Renovación aire (enero) para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas Ensayo de estanqueidad del edificio: EN Blower door test, ensayo de puerta soplante Renovaciones / hora Madrid Barcelona Bilbao Sevilla 4 3 n50 = permeabilidad a 50 Pa (volumen de intercambio por hora/volumen del espacio habitable) [50 Pa = ~ viento a 35 km/h] 2 Algunas valores de referencia en Alemania: 1 edificios ventilados por las ventanas: n50 < 3.0 h-1 edificios ventilados mecánicamente: n50 < 1.5 h-1 casa pasivas: n50 < 0.6 h H.R. vivienda a 20 ºC 45 Transpirabilidad de un SATE a la luz de la Guía DITE 004 de EOTA: Caso de productos de lana mineral Según la indicación precedente se podría dar un revestimiento con valor de resistencia a la difusión del vapor, m d, de 1 o 2 metros para evitar la condensación intersticial. Es así? Caso de productos de lana mineral Caso de productos de lana mineral 8

9 Caso de productos de lana mineral Caso de productos de lana mineral Caso de productos de lana mineral Caso de productos de lana mineral Caso de productos de EPS Caso de productos de EPS 9

10 Caso de productos de EPS Caso de productos de EPS Caso de productos de EPS Caso de productos de EPS Caso de productos de PS Caso de productos de PS 10

11 Caso de productos de PS Caso de productos de PS Caso de productos de PS Caso de productos de PS Humedad de equilibrio en fábricas de ladrillo (análisis WUFI) Valutazione secondo ETAg 004 ed UNI EN (GLASER) Muratura in laterizio - contenuto di umidità di equilibrio (analisi WUFI) MW EPS PS Muro fábrica ladrillo contenido humedad equilibrio (análisis WUFI) Condiciones interiores: 20 ºC y 55% h.r. Flujo mensual (Enero) saliente del interior [gr/m2] Condensación intersticial (Enero) [gr/m2] Flujo mensual (Enero) saliente al exterior [gr/m2] DIFERENCIA (respecto PS) 57.1 FLUJOS SALIENTES ( transpirabilidad?!) [gr/m2] Condiciones exteriores: Valladolid en enero De 500 a 1500 gramos por m2 11

12 PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN Detalles de instalación correctos y...erróneos Detalle con perfil metálico de arranque Perfil de arranque Taco con tapa en poliestireno Mortero adhesivo Planchas de PS Acabado Capa base con malla de armadura Perfil metálico de arranque Perfil de arranque Instalación del perfil de arranque 12

13 Las planchas se colocarán a matajuntas (aparejo a soga) de forma que nunca coincidan dos planchas con lados contiguos, ya sea en las zonas corrientes o en las esquinas Perfil metálico de arranque Orientación apaisada de las planchas Puesta en obra Esquinero en ventana: El perfil de arranque tendrá el dimensionado adecuado para el espesor de la plancha aislante Aplicación del adhesivo sobre las planchas de PS Aplicación del adhesivo sobre las planchas de PS: lo que hay que evitar Erróneo Erróneo!! Fijaciones 13

14 Tipo de fijación mecánica Tipo de soporte Ladrillo+raseo Hormigón celular Hormigón Hormigón celular + Imprimación Ladrillo+raseo Hormigón Fijación especial Fijación de plástico con espiga plástica Fijación de plástico con espiga plástica o metálica min. 6 cm profundidad min. 5 cm profundidad min. 4 cm profundidad Cantidad de fijaciones Sin embargo... Se recomienda 6 tacos / m² Esquinas y aristas, en función de la altura de la fachada: Hasta 8 metros: 6 tacos / m² Entre 8 y 20 m: 8 tacos / m² > 20 m: 10 tacos / m² Distribución habitual de fijaciones en todas las esquinas y una central (3 tacos / plancha de 1.20 x 0.60 m) Equivale a 4,16 tacos / m2 Perfil de drenaje Un ejemplo reforzado. 4 tacos/plancha = 5.5 tacos/m2 Incluyendo aristas: 7.1 tacos/m2 Esquinero con malla (fijado con mortero) 14

15 Detalle con perfil de drenaje Esquinero en PVC con malla Perfil de drenaje en PVC con malla Mortero adhesivo Capa base con malla de armadura Planchas de PS Taco con tapón en poliestireno Revestimiento de acabado Perfil de drenaje Instalar perfiles esquineros en PVC o aluminio para evitar riesgo de corrosión Tras aplicar la primera mano de la capa base, se repasará con llana dentada para conseguir un espesor homogéneo Se aplicafollowing la malla de armadura (gramaje mesh application withentre130 2) con solapes de 10 cm y 200 gramos/m 10 cm overlap to each other. Mesh has 160 g/m² weight and resistant to alkali condition. Espesores diferentes en el mortero base dan lugar a un curado no homogéneo, lo que puede llevar a fisuraciones Where impact resistant required, 330 g/m² mesh can be applied. 15

16 Faja de armadura: orden de colocación Faja de armadura: Tras el secado (pero no al 100%) de la primera mano se aplica la segunda mano de la capa base Para qué sirve la faja de armadura en las esquinas de los huecos? El coste de esta casa (año 2007) ~ Primero pasa esto Y después esto otro Erróneo Erróneo!! No se ha seguido el aparejo de planchas trabado adecuadamente en las ventanas Erróneo! 16

17 Instalación de la malla y la segunda mano de la capa base de mortero Erróneo! Aplican malla de armadura sin dar una primera mano de mortero de capa base Vierteaguas Si falta la primera mano entre la malla y el aislante térmico no hay adherencia Detalle de aislamiento de PS bajo el vierteaguas Perfil vierteaguas en aluminio 17

18 Detalle de aislamiento de PS bajo el vierteaguas Erróneo! Erróneo! Planta Anchura insuficiente del vierteaguas Sección A Capa base con malla Revestimiento de acabado Vierteaguas Planchas de PS Banda de sellado para juntas Detalle de aislamiento de PS bajo el vierteaguas Diversos acabados posibles para SATE La imprimación de fondeo como puente para el acabado se puede aplicar a las 24 horas tras aplicar la segunda mano de la capa base Efecto del color sobre la temperatura superficial Temperatura externa [ºC] Temperatura con acabado en color blanco [ºC] Temperatura con acabado en color negro [ºC] Bolzano, Italia 18

19 Experiencia con aislamiento térmico de PS desde hace más de 20 años Turquía: viviendas en Beyaz Konaklar Ataşehir, 2001 Inspección y fotos en 2009 Turquía: viviendas en Beyaz Konaklar Ataşehir, 2003 Inspección y fotos en 2009 Holanda: premio nacional 2009 a proyectos de rehabilitación Espesor de aislante: 100 mm SATE en construcción superaislada para casa pasiva Casa Pasiva. Proyecto de renovación: 124 viviendas en de Kroeven Roosendaal (Países Bajos) Valor U fachada = 0,12 W/m²K/W Doble capa de planchas de PS 200 mm de espesor Foto: Dow Building Solutions 19

20 Casa Pasiva. Proyecto de renovación: 124 viviendas en de Kroeven Roosendaal (Países Bajos) Casa Pasiva. Proyecto de renovación: 124 viviendas en de Kroeven Roosendaal (Países Bajos) Italia: rehabilitación como casa pasiva, efectuada por el Italian Solar Infocenter, para sus oficinas en Padua (2004) España: Rehabilitación viviendas m2 Gallarta-Vizcaya, 1993 Espesor de aislante: 180 mm Fotos: Dow Building Solutions España: Rehabilitación viviendas m2 El Balconcillo-Guadalajara España: Rehabilitación viviendas m2 El Balconcillo-Guadalajara, Enero

21 España: Rehabilitación viviendas m2 El Balconcillo-Guadalajara, Febrero 2011 España: Rehabilitación viviendas m2 El Balconcillo-Guadalajara, Febrero 2011 SATE con PS España: Rehabilitación viviendas m2 El Balconcillo-Guadalajara, Febrero 2011 España: Rehabilitación viviendas m2 El Balconcillo-Guadalajara, Febrero 2011 SATE con PS TEST!! PREGUNTAS?? 21

22 SATE con PS - test SATE con PS - test El DITE es... Qué sistemas SATE son posibles según Guía DITE 004? Un certificado de producto Una norma europea Un permiso técnico de rango europeo para un kit de productos y un tipo de montaje Sistemas adheridos Sistemas mixtos: con adhesión y fijaciones Sistemas de fijaciones mecánicas SATE con PS - test SATE con PS - test Qué sistemas SATE son los más habituales? Sistemas adheridos Sistemas mixtos: con adhesión y fijaciones Sistemas de fijaciones mecánicas SATE con PS - test Qué es preferible en el caso del revestimiento de un SATE? Abriendo las ventanas Construyendo una envolvente transpirable Por infiltraciones y exfiltraciones a través de la envolvente SATE con PS - test Tener un valor m-d bajo Tener un valor m-d elevado Es indiferente el valor m-d Cómo se produce casi todo el intercambio de humedad entre interior y exterior de un edificio? Qué es preferible en el caso del aislamiento de un SATE? Tener un valor m-d bajo Tener un valor m-d elevado Es indiferente el valor m-d 22

23 SATE con PS - test SATE con PS - test Asignar número por orden de colocación: Dónde habrá menor riesgo de condensación en un SATE? SATE con productos aislantes con factor m < 20 SATE con productos aislantes con factor m > 80 SATE con productos aislantes con factor m > 20 y < SATE con PS - test Poner aislante bajo el vierteaguas... Qué es incorrecto? Aplicar la capa base en una sola mano No poner fijaciones mecánicas Aparejo planchas aislantes a matajuntas Fijar la malla de armadura directamente sobre las planchas aislantes Malla de armadura Mortero adhesivo Fijaciones Revestimiento Planchas PS Capa base SATE con PS - test...es inútil pues no se producen pérdidas de calor por el alféizar de la ventana...es contraproducente pues complica la instalación...es recomendable a fin de controlar el puente térmico SATE con PS - test Una casa pasiva......no precisa de equipos activos para climatizarse...no aporta nada en eficiencia energética...tiene mucha masa e inercia térmicas Muchas gracias! 23