¿Cuales son las características térmicas de cada algunos sistemas de cerramientos utilizados en bioconstrucción?
Es importante poner valores para poder tener una idea más exacta del comportamiento de los sistemas constructivos y poder escoger en cada caso aquel que más se adapte o modificarlo para que cumpla con los requerimientos del proyecto.
Es posible, a partir de los valores de las propiedades de los materiales de un cerramiento, determinar, a nivel teórico, parámetros que definan su comportamiento térmico numéricamente. Los valores que se utilizan para el cálculo son muy comunes y relativamente fáciles de conseguir, coeficiente de transmisión, densidad, calor específico, espesor y factor de resistencia al vapor de agua.
Valores del CTE
Se pueden considerar distintos parámetros en función de las propiedades que se quieran estudiar. Para la realización de esta comparativa sólo se han elegido aquellos que pueden tener más incidencia en aspectos térmicos: resistencia térmica, retraso, amortiguamiento, capacidad de acumulación, permeabilidad al vapor y factor de superficie interior.
Los valores de los materiales utilizados en los cálculos son los que incorpora el código técnico o los obtenidos a partir de las fichas técnicas de los fabricantes.
Para obtener los resultados de los distintos parámetros se han seguido los métodos de cálculo de la normativa UNE-EN ISO específica para cada uno de ellos.
La comparativa la componen los nueve tipos de cerramientos: pared convencional, pared de piedra, fachada ventilada, muro de termoarcilla, pared de gero de 30 cm, muro de Cannabrick, muro de paja, pared de adobe y panelado de madera. Como se puede ver hay composiciones convencionales y bioconstructivas a fin de poder ver la diferencia que existe entre ellas. De cada cerramiento se ha escogido la composición más habitual quedando las siguientes composiciones.
A fin de poder interpretar mejor los resultados se definen cada uno de ellos de una forma didáctica.
Retraso
Este factor mide el tiempo que tarda el calor en pasar de un lado a otro de la pared, se mide en horas y es factor del coeficiente de transmisión, densidad, calor específico y espesor de los materiales que componen la pared. Los valores más favorables son aquellos que se acercan a las 12 horas ya que en el interior, durante la noche, vamos a percibir el calor generado durante el día y al revés, durante el día percibiremos la temperatura de la noche.
Amortiguamiento
Es el decrecimiento de la amplitud que percibiríamos en el interior de las temperaturas exteriores, entendiendo amplitud como la diferencia entre la temperatura máxima y mínima de un día. Depende al igual que el retraso del coeficiente de transmisión, densidad, calor específico y espesor de los materiales que componen la pared. Los valores bajos significarán que en el interior nunca se va a llegar a las temperaturas máximas o mínimas del ambiente exterior, la temperatura se mantendrá en valores más cercanos a la media exterior.
Capacidad de acumulación
Es la capacidad que tiene una pared de acumular calor para luego volver a cederlo al interior. Depende de la densidad y calor específico de los materiales. La posición del aislamiento influye directamente en la capacidad de almacenar calor en el interior, así prácticamente sólo tiene influencia el material situado entre el aislamiento y la capa interior. En el caso de paredes monolíticas va a intervenir la mayor parte de la masa de la pared.
Factor de superficie
Es el ratio entre el calor que recibe la pared y aquella que no absorbe (la que devuelve al ambiente). Este índice indica la velocidad con que la pared podrá acumular energía, y, por tanto, volverla a ceder. Cuanto más bajo sea, más rápidamente acumulará energía y más rápidamente la volverá a ceder.
Permeabilidad al vapor de agua
Se expresa como los kg de agua que pasan por metro de material y por segundo, con una diferencia de presión de un Pa. Para poder comparar las propiedades de distintos materiales se ha establecido el factor de resistencia al vapor de agua (μ). Es el cociente entre la permeabilidad al vapor de agua de un metro cúbico de aire estanco y la del material elegido.
Este valor nos da idea de la capacidad de una pared para equilibrar las presiones de vapor entre el interior y el exterior.
Las características de permeabilidad al vapor de agua unidas a la distribución de temperaturas de la pared nos van a definir las posibles condensaciones intersticiales.
En las siguientes figuras se describen distintas situaciones que nos podemos encontrar y los efectos que se pueden producir
Coeficiente de transmisión térmica
Este es, sin duda, el valor más utilizado, pero no el único que determina el comportamiento térmico de un paramento. Se define como la resistencia que ofrece un cerramiento al paso del calor y se mide en W/m² ºK. Para entenderlo podríamos hacer el símil a un depósito de agua en el cual hay un agujero y se pierde agua. La resistencia sería la dimensión del agujero y la presión a la que sale el agua equivaldría a la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior, esto nos determinaría la cantidad de agua, calor, que perdemos. Depende básicamente del coeficiente de aislamiento de los materiales y de su espesor.
Comparativa de los cerramientos por parámetros
Cada cerramiento su ventaja
Como se puede ver cada cerramiento tiene unas propiedades que lo hacen óptimo para distintas condiciones. El único cerramiento que tiene niveles bajos en casi todos los parámetros es la pared convencional.
Es importante tener presente que no en todas las situaciones son favorables los mismos valores. En función del clima exterior, ambiente interior, sistema de climatización, ocupación, tendrán más importancia unos valores u otros, pueden incluso llegar a ser opuestos. En un clima frío tendrá mucha importancia no permitir el paso del calor al exterior con lo que será muy importante el coeficiente de transmisión térmica. Así mismo en un clima templado con oscilaciones de temperaturas tiene más importancia el amortiguamiento y el desfase. En un edificio que siempre está ocupado el objetivo es conseguir una temperatura constante con lo que la acumulación de energía interior tendrá un papel importante, al contrario que un edificio que tiene un uso ocasional donde lo que pretendemos es conseguir que la temperatura del aire alcance el valor deseado lo más rápido posible durante un tiempo limitado.
Conclusión
No ha sido objetivo de este artículo determinar cuál es el mejor cerramiento, si no dar a conocer las virtudes y defectos de cada uno de ellos para que se apliquen donde puedan ofrecer sus virtudes, o corregir sus defectos para conseguir un mejor comportamiento.
Disponer de esta información en fase de proyecto permite escoger los materiales que ofrecen unas mejores características y añadir, quitar o modificar el espesor de las distintas capas hasta llegar al objetivo deseado. También es útil en el caso de tener que escoger entre varias opciones de cerramientos. Con estos datos veremos si hay alguna diferencia significativa entre una u otra solución, pudiendo escoger aquella que más se adapte a las necesidades del edificio.
Disponer de valores numéricos de las características de los cerramiento nos permite fortalecer los argumentos sobre las prestaciones térmicas de soluciones bioconstructivas de forma científica, frente a soluciones convencionales. Ahora ya podemos decir que este cerramiento tiene una capacidad térmica de 120 J/m² ºK, frente a los 13 J/m² ºK de una pared convencional, en lugar de decir que tiene más inercia térmica.
Artículo publicado en la revista EcoHabitar nº33 Primavera 2021
