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25-03-2014

Eficiencia energética de edificios : Aislamiento

Al llegar el invierno, una de las facturas mensuales que más incidencia tiene en la economía del hogar es sin duda la de calefacción y agua caliente. Mucha gente (que no suele tener conocimientos técnicos), se pregunta qué es lo que puede hacer para disminuir ese coste, que a menudo ronda los 150€ o 200€ mensuales, aun teniendo cuidado.

A la hora de renovar una vivienda o edificio surge la posibilidad de disminuir estos costes. ¿Qué cosas hay que tener en cuenta? Vamos a dar aquí algunos elementos de valoración para establecer un criterio.

Lo primero, una evidencia, que aunque suena a tópico, no deja por ello de ser menos cierta: LA ENERGÍA MAS BARATA ES LA QUE NO SE CONSUME. Es decir cuanto menos consumo, sea por aislamiento o por otras medidas de tipo arquitectónico, más ahorramos, siempre garantizando el mismo confort térmico.

Para empezar vamos a definir algunos conceptos:

La envolvente

La envolvente son las superficies que cierran el edificio. Pensemos por un momento que queremos “envolver” nuestra vivienda con aislamiento (pues en definitiva de eso se trata). Tenemos que pensar por donde lo colocamos de manera que no se dejen fugas por donde el calor se pueda escapar.

La inercia térmica

La inercia térmica es la capacidad que tiene la vivienda para conservar el calor en sus muros, suelos y techos. Hay materiales que almacenan y conservan mejor el calor que otros; en concreto en una pared aislada, la capacidad de almacenamiento se encuentra en la parte de hormigón o ladrillo, la de los materiales aislantes es muy baja.

Esta característica es muy importante tanto desde el punto de vista del consumo de energía como del confort interior que vamos a tener.

El calor acumulado en muros, techos y suelos garantiza una buena estabilidad de la temperatura en la vivienda. Si se abre una ventana 10 minutos en pleno invierno el aire caliente saldrá, pero si los muros están calientes, en cuanto cerremos la ventana el aire se volverá a calentar rápidamente y la temperatura volverá rápidamente a la consignada en el termostato y esto sin demasiado aporte del sistema de calefacción.

Otro aspecto a tener en cuenta es la temperatura superficial. Si hay una diferencia de 6 ºC o más entre la superficie de las paredes y el aire ambiente, tendremos sensación de frio; nuestra reacción será en muchos casos aumentar la temperatura de consigna en el termostato, lo único que conseguiremos es consumir más combustible.

Además de lo anterior, las paredes con una temperatura baja puede tener por consecuencia la aparición de condensaciones, si la temperatura superficial de la pared disminuye por debajo del punto de rocío (temperatura a la cual se condensa el vapor de agua). Veremos aparición de humedades, líneas negras  y mohos en paredes y techos. (Esta situación está también relacionada con la existencia de puentes térmicos).

Puentes térmicos

Un puente térmico es un lugar de la envolvente en donde el calor se transmite con más facilidad que en el resto de la zona que le rodea, es decir es un lugar en donde tenemos una “fuga de calor”.

Podemos distinguir, en la construcción, dos categorías principales de puentes térmicos, puntuales y lineales.

Los puentes térmicos puntuales son aquellos producidos en un punto específico de la envolvente, son por ejemplo los producidos por los pilares o por los anclajes de una fachada ventilada.

Puentes térmicos lineales son aquellos provocados por la estructura misma del edificio, forjados, muros, balcones, etc. Tenemos que saber que tanto el hormigón como la piedra y en menor medida el ladrillo son conductores de calor, (por eso una casa sin aislar consume tanto); estos puentes transmiten el calor de la casa al ambiente exterior a pesar del aislamiento.

Una cuestión importante a considerar es que cuanto mejor este aislada la casa, el efecto de los puentes térmicos que se dejen puede ser más perjudicial, provocando humedades y mohos. En una casa sin aislar los puentes térmicos no son un problema, ya que no existen.

Aislamiento

Aislar es la primera de las medidas en las que debemos pensar a la hora de reducir el consumo de energía térmica, pero además hay que hacerlo bien, no es algo que se solucione con dar un proyectado de 2 cm de poliuretano a un par de paredes o al techo de la vivienda. Vamos a analizar esto en detalle.

Tipo de aislante

El tipo de aislante a colocar tiene que ser escogido con cierto criterio. No todos los aislantes son iguales ni sirven para todo; según los casos habrá que considerar su resistencia a la compresión, su comportamiento frente al fuego, su permeabilidad al vapor de agua, su comportamiento si se moja, etc. Todo depende en qué lugar lo vayamos a colocar y que condiciones tendrá que soportar.

La conductividad

La principal característica de un aislante es de todas formas su “capacidad de aislamiento” es decir lo que denominamos los técnicos su valor λ (léase lambda), este valor refleja la facilidad con la que un material deja pasar el calor, es decir su conductividad. Cuanto más pequeño sea este valor mejor será el aislante y probablemente más caro también.

Actualmente en los aislante tipo lana de roca, un valor usual es de 0,036 W/mK, los hay mejores y peores en los poliestirenos usuales (EPS para los expandidos, XPS para los extruidos) van de 0,030 W/mK a 0,038 W/mK (también los hay mejores y peores), en los poliuretanos (PUR, PIR) podemos encontrar algunos que bajan hasta los 0,020 W/mK, pero los precios son bastante elevados.

Espesor de aislamiento

Otro aspecto a plantearse es cuanto espesor de aislamiento debemos colocar. Parece obvio que cuanto más mejor, pero se debe buscar el valor más óptimo teniendo en cuenta la relación coste/ retorno de la inversión. Se recomienda que este tipo de cálculos los haga un técnico o una ingeniería, y mejor si estos valores se determinan a través de una simulación en la que se hace una modelización del edificio a aislar; con ello se podrán conocer además los consumos promedios anuales.

Colocación del aislamiento

El aislamiento puede estar colocado de tres maneras distintas, Por el interior de la vivienda, en una cámara entre dos hojas o por el exterior del edificio. Veremos las ventajas y desventajas de cada una de estas técnicas.

Aislamiento interior

Ventajas

La más, importante es que no influye en la estética exterior del edificio. Es a menudo la única solución posible en edificios históricos, protegidos por patrimonio o en sitios en donde hay que conservar la estética del entorno del edificio.

Desventajas

Se disminuye enormemente el efecto de inercia térmica al quedar los muros aislados del ambiente interior. Esto provoca temperaturas interiores más inestables y se aumenta el consumo debido a que hay que estar calentando continuamente el aire que se renueva.

Sensación de frio por no alcanzar a menudo las paredes la temperatura superficial mínima para evitarlo. Además esta pérdida de confort provoca que el usuario aumente la temperatura de consigna en el termostato lo que causa directamente un aumento del consumo.

Aislando por dentro se dejan al descubierto la gran mayoría de los puentes térmicos de la estructura del edificio, de una parte esto además de conllevar un gasto nada despreciable en consumo de energía supone también la aparición de puntos fríos en donde se producirán casi inevitablemente condensaciones y mohos.

La caída más importante de temperatura se produce ya en el interior de la vivienda (en el aislante), pudiendo estar la superficie entre la pared y el aislante a una temperatura a menudo más baja que el punto de rocío, dando lugar a condensaciones con todos los efectos desagradables que esto conlleva.

Aislamiento en cámara

Es la más habitual en el sistema constructivo empleado hasta ahora en España. Se le pueden aplicar prácticamente todos los comentarios precedentes sobre aislamiento interior, quizás tenga como ventaja respecto a este que la hoja interior proporciona algo de inercia térmica. Sin embargo las desventajas relacionadas con los puentes térmicos son exactamente las mismas.

Aislamiento exterior

El aislamiento exterior es el que mejor resultado da en términos de eficiencia energética y de confort interior. Aunque en Centroeuropa es más habitual, en España está empezando a imponerse a través de los denominados sistemas SATE (Sistema de Aislamiento Térmico Exterior). Contrariamente a ciertos prejuicios a propósito del acabado exterior de estos sistemas, con una adecuada ejecución en obra dan buen resultado y tienen la solidez suficiente para ser utilizados sin ningún reparo.

Existe la posibilidad de fachadas ventiladas si se desea, lo que permite incluso acabados en piedra. En las fachadas ventiladas tenemos siempre que tener en cuenta los puentes térmicos puntuales producidos por los anclajes, así como que a mayor espesor de aislante, las fijaciones deben ser más largas y resistentes, lo que provoca un encarecimiento de los costes de la colocación de la fachada ventilada.

Ventajas

La inercia térmica es óptima. Esta está en el interior de la vivienda proporcionando estabilidad térmica y la temperatura superficial de la pared está cercana a la temperatura ambiente, aumentando la sensación de confort.

La mayoría de los puentes térmicos quedan cubiertos por el aislante, con lo que se suprimen las perdidas térmicas asociadas y se evitan los puntos fríos que conllevan a condensaciones indeseadas.

El hecho de aislar por el exterior no elimina en general los puentes térmicos de balcones o voladizos. Existen maneras actualmente de disminuir sus efectos y aunque siempre es más fácil en obra nueva también en renovación hay soluciones para minimizar las consecuencias.

Aislar por fuera supone también proteger el edificio y su estructura de las variaciones térmicas anuales lo que conlleva a disminuir las dilataciones y contracciones asociadas. Esto tiene como resultado que el edificio está menos sometido a solicitaciones mecánicas que lo hacen envejecer prematuramente y que provocan grietas y fisuras.

Desventajas

 La más importante es que no se puede utilizar en edificios protegidos o si lo que se busca es un cierto tipo de estética, como piedra vista. En este caso siempre existe la alternativa de la fachada ventilada pero el coste es elevado.En verano

Los beneficios de aislar no se ciñen solo al invierno y a la disminución de los costes de calefacción. En verano también se evita que las paredes se calienten innecesariamente con lo que se disminuyen de manera análoga los costes en refrigeración.

Conclusiones finales

Finalizamos esta primera entrada sobre el ahorro energético en la edificación, en la que nos hemos centrado en el aislamiento. Seguiremos abordando en sucesivas entradas aspectos relacionados con las partes vidriadas, la influencia de la orientación del edificio en el consumo energético. También trataremos sobre las instalaciones de producción, distribución, recuperación de calor, y de refrigeración en verano, que como sabemos es gran consumidora de energía.

 

 

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