EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA

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1 EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA SISTEMA IN-BOLTHERM SISTEMA MURO-THERM HOGARES MEJORES SL M E

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3 EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA INTRODUCCION El aislamiento térmico en Rehabilitación y Obra Nueva es una necesidad creciente y de gran actualidad, que esta sujeto a muchos mitos, confusiones y errores de concepto. Este breve dossier técnico contiene información sobre los sistemas de aislamiento INBOLTHERM y MUROTHERM al tiempo que explica los conceptos básicos del aislamiento de edificios y responde a las dudas básicas sobre estas cuestiones. La información esta estructurada en los siguientes apartados : DESCRIPCION DEL SISTEMA Que son y como se realizan los trabajos de aislamiento térmico INBOLTHERM y MUROTHERM LAS PRESTACIONES Cuales son las características técnicas del sistema de aislamiento térmico INBOLTHERM y MUROTHERM. COMPARACION CON OTROS SISTEMAS Analizamos las ventajas frente a otros sistemas de aislamiento y rehabilitación energética. LAS APLICACIONES Un resumen de los resultados de los ensayos realizados por laboratorios homologados y las conclusiones por parte de Centros Tecnologicos independientes, sobre las caracteristicas tecnicas del sistema. ACTAS DE ENSAYOS Y HOMOLOGACIONES Un resumen de los resultados de los ensayos realizados por laboratorios homologados y las conclusiones de centros tecnolgicos independientes sobre las caracteristicas tecnicas del sistema. PREGUNTAS Y RESPUESTAS Colección de las preguntas mas usuales sobre el aislamiento y sus respuestas técnicas.

4 EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA DESCRIPCION DEL SISTEMA El sistema IN-BOLTERM se ha desarrollado para mejorar los edificios que no tienen aislamiento(o tienen insuficiente), mediante el relleno completo de las cámaras de aire de las paredes exteriores con Poliestireno Expandido. El sistema IN-BOLTHERM se realiza tanto desde el interior de la vivienda mientras que el sistema MUROTHERM se realiza desde el exterior, aprovechando los andamios instalados para la ejecución de otras obras en la fachada. El proceso de inyección se realiza de forma limpia y sin obras ya que simplemente se realizan mediante 2 o 4 pequeños taladros (2,5 cm) en cada pared, uno en la parte superior cerca del techo y los otros cerca del suelo. También mediante este sistema se pueden aislar otras partes de la vivienda como las bovedillas del forjado de planta baja o de la cubierta, la cavidad existente entre la tarima y los rastreles. LAS PRESTACIONES Puede observar en los informes tecnicos y ensayos de laboratorios homologados adjuntos, como este sistema de aislamiento permite un ahorro energético cuantificable y una mejora en el confort de la vivienda que se manifiesta en la eliminación de las diferencias de temperatura entre las habitaciones producidas por su diferente orientación. Tambien, al rellenar por completo los huecos de las paredes se evitan las corrientes de aire dentro del muro y que son la principal causa de perdida de calor, asi como la formación de humedades por condensación. Los ensayos del Dept. de Termica del Laboratorio de la Escuela de Ingenieros Industriales de la UPV y las conclusiones del Centro Tecnológico de Componentes del Parque Cientifico y Tecnologico de Cantabria, indican que se produce una mejora en el aislamiento que permite reducir hasta un 30% el consumo de energia en una vivienda. Un muro tradicional sin aislamiento y con una cámara de aire de 5 cm tiene un valor de transmitancia térmica U= 1,38 W/m2.K, mientras que el mismo muro aislado con el sistema INBOLTHERM/MUROTHERM tiene una transmitancia térmica de U= 0,60 W/m2.K. Mas de un 50% de reduccion! COMPARACION CON OTROS SISTEMAS El sistema Inboltherm/Murotherm presenta una serie de ventajas frente a otros métodos de aislamiento en rehabilitacion. Estos son algunos argumentos: ESPUMAS DE POLIURETANO La inyección de poliuretano requiere la realización de al menos 6 taladros por cada m2 de pared, lo que se traduce en la realización de obras adicionales para reparar el acabado de las paredes (lucido, pinturas ) lo que aparte de resultar incomodo en viviendas habitadas encarece el producto final. La espuma de poliuretano de dos componentes al ser un material expansivo no garantiza el completo relleno de toda la cámara, porque la reacción del material y su expansión dependen de factores como humedad y temperatura ambiente que no se pueden controlar por los operarios. No existen estudios sobre la durabilidad del material, pudiendo darse el caso de una degradación prematura.

5 EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA LANA DE ROCA - FIBRA DE VIDRIO La lana de roca es un buen material aislante, pero su inyección en cámaras ha de realizarse suelta (en borra), produciéndose una compactación con el tiempo que deja las zonas superiores de los cerramientos sin aislamiento. AISLAMIENTOS FIJADOS POR EL EXTERIOR CON REVESTIMIENTO Los aislamientos realizados por la fachada exterior además de suponer un coste económico mucho mas alto, tienen el inconveniente de que modifican la apariencia estética del edificio, tendiéndo a uniformizar el aspecto de todas las fachadas de edificios aislados de esta manera. Este tipo de aislamiento no evita las corrientes de aire que se producen en las cámaras, perpetuandose las corrientes de aire y perdidas de calor.

6 EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA AISLAMIENTO CONTINUO El material aislante se introduce con aire a presión, logrando que el material llegue a todos los rincones a pesar de la posible existencia de obstaculos, por lo que se garantiza la continuidad homogenea del aislamiento. SIN CORRIENTES DE AIRE Al quedar todos los huecos rellenos, el resultado final es un bloque compacto transpirable que evita así las corrientes de aire dentro de la cámara AISLAMIENTO TOTAL El sistema permite aislar con facilidad otros elementos constructivos, como forjados de planta baja o sobre soportales y forjados de cubierta. SIN CONDENSACIONES Los orificios de inyección se cubren discretamente con unos tapones perforados para la transpiración de la cámara evitando condensaciones, mejorando el comportamiento termico de las paredes y evitando la necesidad de pipetas de ventilacion al exterior.

7 CÁLCULO DE TRANSMITANCIA TÉRMICA Y CONDENSACIONES DE UN MURO TIPO MURO EXISTENTE n MATERIAL e n m n d n μ n Sd n λ n R n θ n P sat,n P n [m] [kg/m²] [kg/m³] [m] [W/mK] [W/m²K] [ºC] [Pa] [Pa] e Exterior 0,04 10, ,02 888,23 1 E Enfoscado de mortero de cemento 0,020 30, ,200 0,800 0,03 10, ,98 925,51 2 LMP Fábrica de ladrillo macizo perforado 0, , ,200 0,694 0,17 13, , ,23 3 E Enfoscado de mortero de cemento 0,010 15, ,100 0,800 0,01 13, , ,87 4 Cámara de aire sin ventilar. 5 cm 0,050 0, ,050 0,278 0,18 16, , ,19 5 LHS Fábrica de ladrillo hueco sencillo 0,040 40, ,400 0,444 0,09 17, , ,77 6 Y Enlucido de yeso 0,030 34, ,180 0,570 0,05 18, , ,32 i Interior 0 0,13 20, , ,32 ESPESOR TOTAL (E) [cm] 27,00 RESIST. TÉRMICA TOTAL (R T ) [m²k/w] 0,70 MASA POR UNIDAD DE SUPERFICIE TOTAL (m) [kg/m²] 324,25 TRANSMITANCIA TÉRM. (U) [W/m²K] TRANSMITANCIA LÍMITE DE MUROS DE FACHADA (U Mlim ) [W/m²K] 1,42 0,73 NO CUMPLE FACTOR DE TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE INTERIOR (f Rsi ) 0,64 0,43 FACTOR DE TEMP. DE LA SUP. INTERIOR MÍNIMO ACEPTABLE (f Rsi,mín ) CUMPLE MURO DESPUÉS DEL TRATAMIENTO IMBOLTERM n MATERIAL e n m n d n μ n Sd n λ n R n θ n P sat,n P n [m] [kg/m²] [kg/m³] [m] [W/mK] [W/m²K] [ºC] [Pa] [Pa] e Exterior 0,04 9, ,06 868,37 1 E Enfoscado de mortero de cemento 0,020 30, ,200 0,800 0,03 10, ,84 895,45 2 LMP Fábrica de ladrillo macizo perforado 0, , ,200 0,694 0,17 11, , ,90 3 E Enfoscado de mortero de cemento 0,010 15, ,100 0,800 0,01 11, , ,43 4 EPS Poliestireno granulado (0,0446 W/m²K) 0,050 0, ,000 0,044 1,14 18, , ,81 5 LHS Fábrica de ladrillo hueco sencillo 0,040 40, ,400 0,444 0,09 18, , ,96 6 Y Enlucido de yeso 0,030 34, ,180 0,570 0,05 19, , ,32 i Interior 0 0,13 20, , ,32 ESPESOR TOTAL (E) [cm] 27,00 RESIST. TÉRMICA TOTAL (R T ) [m²k/w] 1,66 MASA POR UNIDAD DE SUPERFICIE TOTAL (m) [kg/m²] 324,75 TRANSMITANCIA TÉRM. (U) [W/m²K] TRANSMITANCIA LÍMITE DE MUROS DE FACHADA (U Mlim ) [W/m²K] 0,60 0,73 CUMPLE FACTOR DE TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE INTERIOR (f Rsi ) 0,85 0,43 FACTOR DE TEMP. DE LA SUP. INTERIOR MÍNIMO ACEPTABLE (f Rsi,mín ) CUMPLE

8 CÁLCULO DE TRANSMITANCIA TÉRMICA Y CONDENSACIONES DE LAS CUBIERTAS Y LOS SUELOS CUBIERTA CON TABIQUILLOS SOBRE FORJADO Y FALSO TECHO ESCAYOLA CAPA (n) MATERIAL ESPESOR (e n ) MASA POR UD SUPERF. (m n ) DENSIDAD (d n ) FACTOR RESIS. AL VAPOR (μ n ) ESPESOR EQUI- VALENTE (Sd n ) CONDUCTIVI- DAD (λ n ) RESISTENCIA TÉRMICA (R n ) TEMPERATURA SUPERF. (θ n ) PRESIÓN VAP. SATUR. (P sat,n ) PRESIÓN DE VAPOR (P n ) m kg/m² kg/m³ m W/m*K W/m²*K ºC Pa Pa e Exterior 0,04 10, ,61 877,28 1 E Enfoscado de mortero de cemento 0,030 45, ,300 0,800 0,04 10, ,03 869,95 2 LHS Fábrica de ladrillo hueco sencillo 0,050 50, ,500 0,444 0,11 11, ,63 857,72 3 Cámara de aire sin ventilar. 5 cm 0,050 0, ,050 0,313 0,16 13, ,31 856,50 4 FU entrevigado de hormigón 0, , ,000 1,429 0,17 14, ,89 367,41 5 Cámara de aire ligeram. ventilada. 5 cm 0,200 0, ,200 0,625 0,32 18, ,17 362,52 6 PYL Placa de yeso laminado 0,015 12, ,060 0,180 0,08 19, ,94 361, i Interior 0 0,10 1,00 656,46 361,05 ESPESOR TOTAL (E) [cm] 59,50 RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL (R T ) [m²*k/w] 1,03 MASA POR UNIDAD DE SUPERFICIE TOTAL (m) [kg/m²] 417,75 TRANSMITANCIA TÉRMICA (U) [W/m²*K] 0,97 TRANSMITANCIA LÍMITE DE MUROS DE FACHADA (U Mlim ) [W/m²K] 0,41 NO CUMPLE FACTOR DE TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE INTERIOR (f Rsi ) 0,76 0,43 FACTOR DE TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE INTERIOR MÍNIMO ACEPTABLE (f Rsi,mín ) CUBIERTA CON TABIQUILLOS SOBRE FORJADO Y FALSO TECHO ESCAYOLA CON AISLAMIENTO INBOLTHERM CAPA (n) MATERIAL ESPESOR (e n ) MASA POR UD SUPERF. (m n ) DENSIDAD (d n ) FACTOR RESIS. AL VAPOR (μ n ) ESPESOR EQUI- VALENTE (Sd n ) CONDUCTIVI- DAD (λ n ) RESISTENCIA TÉRMICA (R n ) TEMPERATURA SUPERF. (θ n ) PRESIÓN VAP. SATUR. (P sat,n ) PRESIÓN DE VAPOR (P n ) m kg/m² kg/m³ m W/m*K W/m²*K ºC Pa Pa e Exterior 0,04 9, ,38 859,37 1 E Enfoscado de mortero de cemento 0,030 45, ,300 0,800 0,04 9, ,47 864,67 2 LHS Fábrica de ladrillo hueco sencillo 0,050 50, ,500 0,444 0,11 10, ,98 873,50 3 Cámara de aire sin ventilar. 5 cm 0,050 0, ,050 0,313 0,16 10, ,11 874,39 4 FU entrevigado de hormigón 0, , ,000 1,429 0,17 10, , ,73 5 Cámara de aire ligeram. ventilada. 5 cm 0,200 0, ,200 0,625 0,32 11, , ,26 6 EPS Poliestireno granulado (0,0446 W/m²K) 0,150 1, ,000 0,044 3,41 19, , ,26 7 PYL Placa de yeso laminado 0,015 12, ,060 0,180 0,08 19, , , , , ,32 i Interior 0 0,10 20, , ,32 ESPESOR TOTAL (E) [cm] 74,50 RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL (R T ) [m²*k/w] 4,44 MASA POR UNIDAD DE SUPERFICIE TOTAL (m) [kg/m²] 419,25 TRANSMITANCIA TÉRMICA (U) [W/m²*K] 0,23 TRANSMITANCIA LÍMITE DE MUROS DE FACHADA (U Mlim ) [W/m²K] 0,41 CUMPLE FACTOR DE TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE INTERIOR (f Rsi ) 0,94 0,43 FACTOR DE TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE INTERIOR MÍNIMO ACEPTABLE (f Rsi,mín )

9 ACTAS DE ENSAYO Y CONCLUSIONES

10 EL AISLAMIENTO EN REHABILITACION Y OBRA NUEVA CERTIFICADO AHORRO ENERGETICO

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12 Caracterización térmica del material y cuantificación del ahorro energético 4 CONCLUSIONES En la siguiente tabla se muestra un resumen de los resultados obtenidos: CASO A CASO B CASO C CASO D CASO E PARED VENTANAS PARED VENTANAS PARED VENTANAS PARED VENTANAS PARED VENTANAS Salto Térmico (ºT) Potencia Térmica disipada (W) Flujo medio (W/m 2 ) Área (m 2 ) Área sobre total (%) Potencia Térmica disipada sobre total (%) A tenor de los resultados obtenidos para los casos A y B se observa como la aplicación del tratamiento aislante en la cámara de aire reduce la potencia térmica disipada en el total de fachada en aproximadamente un 6.35%. Concretamente, considerando la potencia térmica disipada por la superficie no acristalada (sobre la que se puede aplicar el tratamiento), la reducción de la potencia térmica disipada es del 13.38%. Se observa como las zonas acristaladas suponen una fuente de fuga térmica muy importante ya que el flujo térmico medio es mucho mayor que el transmitido por las paredes, y aunque la superficie acristalada es 4.7 veces menor que la no acristalada, la potencia total disipada es aproximadamente el 50% del total. 1 Esta área corresponde a la superficie del cerramiento medida en el interior de la vivienda. B Página 16 de 20 El contenido de este informe es propiedad del CTC y no puede ser modificado ni reproducido total o parcialmente sin autorización expresa previa.

13 Caracterización térmica del material y cuantificación del ahorro energético En el caso de realizar la aplicación sobre una vivienda en peores condiciones de aislamiento (Caso D y E ), la reducción de la potencia total disipada es de 20.76%. Considerando la potencia térmica disipada por la superficie no acristalada (sobre la que se puede aplicar el tratamiento), la reducción de la potencia térmica disipada es del 35.74%. 5 REFERENCIAS [1] ANSYS Computer Program Release 10.0A1, ANSYS Inc., South Point, 275 Technology Dr., Canonsburg, PA [2] UNE [3] DIN [4] Código Técnico de la Edificación. Documento Básico HE Ahorro de Energía. Apéndice E cálculo de los parámetros característicos de la demanda. [5] UNE-EN ISO 8990:1997. Determinación de las propiedades de transmisión térmica en régimen estacionario. Métodos de la caja caliente guardada y calibrada. B Página 17 de 20 El contenido de este informe es propiedad del CTC y no puede ser modificado ni reproducido total o parcialmente sin autorización expresa previa.

14 Caracterización térmica del material y cuantificación del ahorro energético 6 ANEXO: CALCULO DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL EPS Y VALIDACIÓN DE LOS RESULTADOS 6.1 Cálculo de la conductividad térmica de la mezcla aire + EPS El cálculo de la conductividad térmica media del EPS considerando además el aire de los intersticios (al no ser un sólido continuo homogéneo) se ha realizado a partir de los ensayos de caracterización normalizados de caja caliente de acuerdo con la norma UNE-EN ISO 8990:1997 [5]. Se ha procedido a realizar dos ensayos de una muestra constructiva tipo en la que son conocidos los materiales y espesores empleados. La diferencia entre ambos ensayos es la incorporación del EPS en la cámara de aire. A partir de los resultados de ambos ensayos, resistencia térmica superficial y transmitancia, es posible determinar el valor de la conductividad térmica de la cámara de aire con EPS. Los resultados de los ensayos fueron: Ensayo Resistencia térmica superficial R S (m 2 K/W) Transmitancia térmica U (W/m 2 K) Sin EPS Con EPS De acuerdo con lo indicado en la norma del ensayo [5], la resistencia térmica superficial R S responde a una expresión del tipo que modeliza la transmisión de calor por conducción a través de la muestra en función de las temperaturas superficiales. La resistencia térmica superficial del muro se puede poner en función del espesor y conductividad térmica de cada capa de material que lo compone: Dado que entre los dos ensayos realizados solo difiere la conductividad térmica de la capa correspondiente a la cámara de aire (con aire en un caso y con aire + EPS en el otro caso), se puede establecer la siguiente relación: B Página 18 de 20 El contenido de este informe es propiedad del CTC y no puede ser modificado ni reproducido total o parcialmente sin autorización expresa previa.

15 Caracterización térmica del material y cuantificación del ahorro energético Por lo tanto, Donde de acuerdo con los ensayos realizados: R S1 = 0.56 m 2 K/W R S2 = 1.50 m 2 K/W e aire = 0.05 m Según lo establecido en [4], una cámara de aire vertical de 5 cm sin ventilar tiene una resistencia térmica de 0.18 m 2 K/W, que equivale a una conductividad k aire = W/m K. Despejando de la expresión anterior la conductividad térmica promedio de la cámara de aire con EPS, 6.2 Validación de los cálculos energéticos realizados El modelo de elementos finitos permite representar los fenómenos de convección y conducción, estableciéndose como dato de partida las propiedades de los materiales, coeficientes de convección y temperaturas ambientales (no en la superficie del cerramiento). Así, se procede a emplear el valor de la conductividad térmica de la mezcla aire + EPS obtenida anteriormente, junto con el resto de materiales y coeficientes de convección. Se procede a calcular el flujo térmico en una zona lejos de discontinuidades mediante la ecuación de transmisión de calor considerando la convección y la conducción: B Página 19 de 20 El contenido de este informe es propiedad del CTC y no puede ser modificado ni reproducido total o parcialmente sin autorización expresa previa.

16 Caracterización térmica del material y cuantificación del ahorro energético Empleando las propiedades y geometrías indicadas en la Tabla 1, y las condiciones de contorno del Apartado 3.2 correspondientes al Caso B, el flujo térmico resulta: El flujo térmico proporcionado por el modelo de cálculo en zonas lejos de discontinuidades es: 6.3 Actas de ensayos UNE-EN ISO 8990:1997 Se adjuntan a continuación los informes del Laboratorio de Control de la Calidad en la Edificación del Departamento de Vivienda, Obras Públicas y Transportes del Gobierno Vasco correspondientes a la realización de los ensayos según UNE-EN ISO 8990:1997 Determinación de las propiedades de transmisión térmica en régimen estacionario. Métodos de la caja caliente guardada y calibrada. En la descripción de los ensayos se puede observar la configuración constructiva empleada. De los resultados obtenidos cabe destacar el gran impacto en la transmitancia térmica de la muestra, que tras la aplicación del tratamiento se reduce un 50%. B Página 20 de 20 El contenido de este informe es propiedad del CTC y no puede ser modificado ni reproducido total o parcialmente sin autorización expresa previa.

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