Gruesos de Aislamiento en Muros de Fachada con Dos Opciones de Ancho de Cámara en Vidrios
De Construmatica
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Notas
En la columna de la izquierda aparece la demanda de calefacción de la vivienda pasante orientada a sur y sin apantallamiento alguno durante el invierno. El aislamiento es de 5 cm. y cumple el CTE-HE.
Si se dobla el grueso de aislamiento pasando a 10 cm. se consigue reducir la demanda en 2,58 kWh / año m2, lo que para la vivienda pasante en estudio supone una reducción del 15 %. Si multiplicamos el grueso del aislamiento original por tres, o damos una solución equivalente, el ahorro pasa a ser del 22 %.
En la última columna aparece la demanda cuando, conservando el aislamiento original en muros, de 5 cm., se aumenta el ancho de la cámara entre los vidrios que pasa de 15 a 20 mm. El resultado supone una disminución apreciable de la demanda, entorno al 8 %, sin incremento de coste.
Comentarios sobre Aislamiento de Muros
Incrementar el grueso de aislamiento supone un beneficio sin contrapartidas térmicas negativas. Al ser una solución fija sobre elementos opacos no depende de la manipulación de los usuarios. Sí, supone un mayor coste de ejecución e incluso puede conllevar una pérdida de espacio útil si se sobrepasa el grueso de 10 cm. Una solución alternativa al incremento de los espesores, especialmente por encima de 10 cm., es usar aislantes de mayor eficacia.
En todo caso el mayor problema del aislamiento de muros suele ser la puesta en obra: lograr su continuidad.
Para ello conviene asegurar los aspectos siguientes:
- Minimizar los puentes térmicos.
Mediante un estudio detallado de la composición de la envolvente del edificio y de sus aberturas se pueden disminuir los puentes térmicos incluso los correspondientes a terrazas.
- Lograr que la colocación real abarque toda la superficie prevista.
En fachadas y forjados son preferibles los aislamientos continuos proyectados que aquellos que requieren montar placas. En los primeros la colocación es rápida, el aislamiento se adapta a las irregularidades de la base y su aplicación es facil de controlar.
Otra cuestión diferente es si aislamientos excelentes como el poliuretano proyectado compensan o no el coste ecológico de su producción. Acerca de este tema no es fácil obtener información completa que ayude a la toma de decisiones.
En los aislantes en placa rígida, la colocación es más lenta, obliga a recortes y presenta mayor dificultad para adaptarse a bases cuya planimetría no sea perfecta o tengan tendidos de instalaciones. Su mayor problema es que en la aplicación es frecuente que queden áreas sin cubrir, que supondrán puentes térmicos.
Una solución intermedia son las placas de baja densidad y las mantas, ambas con menores problemas de colocación.
- Evitar que se produzcan pasos de aire, normalmente insospechados, que puedan comunicar el exterior con el interior del muro
Punto de suma importancia. El concepto aislamiento térmico es distinto al de estanqueidad al paso de aire, pero así como el aislamiento puede ser detallado en proyecto, lograr la estanqueidad al aire depende del cuidado del proceso constructivo y de que se realicen los sellados de todos los puntos por donde pueda fluir el aire hacia el interior de la vivienda o de las cámaras calientes, aquellas que tienen el aislamiento por fuera. En la práctica de la obra lograr esa estanqueidad resulta difícil.
Existen diversos lugares por donde es frecuente que se introduzca el aire exterior: cajas de persiana en contacto con una cámara caliente (cámara con aislamiento por fuera), paso de aire tras las jambas y dinteles de aberturas de fachada cuando están forrados, como sucede en las fachadas ventiladas, y éstos no quedan sellados con los muros.
Comentarios sobre el Aislamiento con Vidrios
Tabla 7. Características de vidrios
| Vidrio con cámara | U vidrio normal W/m2K | Factor solar vidrio normal | U vidrio baja emisividad W/m2K | Factores solares de vidrios baja emisividad |
| 4-6-4 | 3,3 | 0,75 | 2,5 | 0,58-0,45-0,35 |
| 4-12-1 | 2,9 | 0,75 | 1,6 | 0,58-0,45-0,35 |
| 4-16-4 | 2,7 | 0,75 | 1,4 | 0,58-0,45-0,35 |
El incremento del aislamiento en vidrios es un factor tan importante como problemático, pudiendo llegar a ser incluso contraproducente energéticamente.
El aumento de las superficies vidriadas, especialmente en edificios de oficinas, ha hecho que los fabricantes de vidrios los dotasen de cualidades que hiciesen compatibles las grandes superficies vidriadas con el confort del espacio interior.
Para lograrlo se ha trabajado en tres aspectos:
- Reducción de la transmisión luminosa,
- Incremento del aislamiento y
- Reducción del factor solar.
Los vidrios para grandes superficies acristaladas en nuestro clima buscan filtrar parte de la luz exterior para evitar deslumbramientos, reducir la transmitancia para evitar las pérdidas de calor o frío hacia el exterior y tener factores solares bajos para reducir la radiación solar excesiva hacia el interior.
Estos logros, imprescindibles para edificios con grandes superficies vidriadas, no son adecuados para un edificio de viviendas con una proporción de ventanas normal en las que se pretenda aprovechar la energía del sol.
Los criterios para viviendas pasivas son otros: un vidrio que reciba asoleo bajo el punto de vista térmico tiene dos papeles a realizar. Uno, el principal, permitir la entrada del sol en invierno. El segundo, evitar que el calor del interior de la vivienda atraviese el vidrio y se pierda.
Atendiendo al primer factor, dejar pasar el sol, cuanto mayor sea el factor solar del vidrio más radiación solar entrará a la vivienda y más efectiva será la calefacción solar.
Un vidrio doble con lunas de 4 mm. y cámara de 6 mm. tiene un factor solar entorno a 0,75 lo que significa que deja pasar hacia el interior una parte de la radiación solar entrante próxima al 75 %, y posee un coeficiente de transmitancia térmica de 3,3 W/m2K., que es el valor indicativo del flujo calorífico que escapará hacia el exterior.
Al aumentar el grueso de la cámara de aire (hasta un máximo de 20 mm. en el área de Barcelona para evitar convecciones turbulentas en la cámara), la transmitancia del vidrio disminuye un 18 % lo que produce un ahorro en la calefacción de hasta un 8 % en la vivienda pasante. Ese aumento del tamaño de la cámara no tiene incidencia alguna en el factor solar del vidrio por lo que la radiación calorífica solar hacia el interior de la vivienda se mantiene estable. Una buena solución y sin coste es ampliar la cámara hasta el máximo posible, adecuada para las orientaciones con asoleo.
Otra solución que disminuye, entorno a un 8 % suplementario, la transmitancia del vidrio, sin disminuir el factor solar, es inyectar argón en la cámara. Esta solución sí tiene un coste entorno 4 €/m2.
Si para mejorar más la transmitancia, y así disminuir las pérdidas de calor, el vidrio interior de los dos que forman la cámara es de baja emisividad la transmitancia baja de forma importante, con mejoras hasta el 24 % con la cámara de 6 mm. y de hasta 55 % con la cámara ampliada a 16 mm. Pero esa mejora tiene una contrapartida negativa: el factor solar desciende del 75 % inicial al 58 %, lo que significa que la radiación solar capaz de calentar el interior se reduce de forma significativa.
¿Cómo interpretar este dato?
Cuando no se prioriza la aportación solar, los vidrios aislantes, de baja emisividad que reducen la transmitancia tienen sentido. Cuando se concede importancia a esa aportación solar, en general no lo tienen, porque, además de reducir la transmisión de calor hacia el exterior, reducen la entrada de la energía solar que es la fuente principal de calor gratuita y renovable.
En orientaciones no soleadas, (sombras permanentes o a norte) cuando la superficie vidriada supera la necesaria para calefactar el interior de forma natural, o cuando las horas de sol son pocas, los vidrios con baja emisividad tienen pleno sentido.
Sabemos que los vidrios transparentes, tratados de baja emisividad y con barreras solares tienen un campo de aplicación importante, su aplicación en las orientaciones que reciben asoleo se acerca a las características de un apantallamiento fijo, papel que no debe realizar un vidrio transparente ya que crea barreras tanto en invierno como en verano.
Conclusiones sobre Aislamiento y Vidrios
• Para mejorar el rendimiento térmico de una vivienda se debe aumentar aislamiento (el resultado es independiente de la forma en que ésta sea usada).
• En los próximos años se prevé doblar la eficacia de los aislamientos actuales para dar cumplimiento a la directriz europea cuyo objetivo es lograr que la demanda energética de las viviendas sea casi nula.
• Debe cuidarse el tipo de aislamiento y las condiciones de su ejecución y control para asegurar que éste sea continuo,(que ocupe la totalidad de la envolvente a aislar).
• Evitar los puentes térmicos y especialmente los fallos de estanqueidad al aire, que pueden anular la capacidad aislante de un muro.
• Ampliar el grueso de las cámaras de vidrio, dentro de los límites función del salto térmico, es una buena opción que disminuirá el consumo de calefacción entorno a un 8 % sin aumentar los costos. Inyectar argón en la cámara es una actuación complementaria con un coste bajo que supone una rebaja complementaria aproximada de otro 8 % .
• En orientaciones soleadas de invierno, (arco este-sur-oeste), evitar el uso de vidrios de baja emisividad ya que reducen la aportación solar. Por el contrario en el arco complementario que abarca la orientación norte, así como en los casos de sombras forzadas o de grandes superficies vidriadas, es muy recomendable usarlos.