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Los aislamientos, parámetros y comparativa Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/ Karl Thorgele Física térmica en la construcción con madera DI Dr. Karl Torghele karl.torghele@spektrum.co.at www.spektrum.co.at Áreas fundamentales de la construfísica • Comportamiento térmico (Optimización de edificios, ...) • Comportamiento ante la humedad (Protección contra la humedad, confort ambiental, ...) • Insonorización • Iluminación • Estanqueidad al aire • (Protección contra incendios) La dependencia energética de la UE y de España España 81 % Eurostat 5/2006 Características de la madera como material de construcción • Caracteristicas direccionales – – – – Capilaridad Humedad ,expansión y contracción Modulo dinámico E Módulo estático E • ¡A tener en cuenta! – La gama de características es propia de un producto natural – existen productos derivados de la madera con características estandarizadas La madera - características físicas • Densidad relativamente baja, alta rigidez + Resistencia, Prefabricación - Aislamiento acústico • Conductividad térmica mediana + Aislamiento térmico, puentes térmicos - Capacidad de almacenamiento de calor • Alto valor de Sorción + Calidad del aire • Recurso renovable + Gran disponibilidad y sostenibilidad - Posibles deterioros por exposición a la humedad, inflamabilidad Resistencia térmica La madera tiene baja conductividad térmica Lograr U = 0,5 W / m² K con madera de 25 cm! Puentes térmicos en madera • La baja conductividad térmica da lugar a puentes térmicos reducidos – Es fácil evitar posibles puentes térmicos – No hay problemas de mohos en la madera, tiene una capacidad de sorción muy alta Calidad Térmica Patrick Hansen, Modelo desarrollado en relación con la energía en el sector residencial europeo destinado a la determinación de los escenarios para la energía y el ahorro de CO2 para el año 2030, Jülich 2009 Requerimientos térmicos Tabla 1: Transmitancia Térmica Máxima para la envolvente de los edificios (W/m2K) 3.164 3.497 3.225 3.465 3.560 3.650 3.171 3.500 3.252 4.000 3.487 Estadística climática 1.806 1.751 1.632 1.754 1.896 1.655 1.789 2.000 1.829 2.500 1.937 3.000 Österreich Spanien 1.500 1.000 500 0 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 Fuente: Eurostat, base de datos online, 28.09.2009 Zonas climáticas en España Oceánica: Veranos cálidos pero no calientes. Inviernos no tan fríos como en el clima continental. Montañosa: Inviernos fríos y veranos suaves, con predominio de temperaturas frías. Son comunes los vientos fuertes y la nieve. Continental: Inviernos fríos con nieves, la mayoría de las lluvias se producen en las tardes de primavera Los veranos pueden ser calientes. Mediterráneo: Inviernos suaves en general y veranos variables según la región. Arido: Seco y caluroso, con muy poca lluvia. Zonas Climáticas Zonas climáticas en CTE DB HE ahorro de energía según el Código Técnico de la Edificación El sobrecalentamiento de Verano capacidad térmica, almacenamiento de calor, radiación solar, sombreado, ventanas, ventilación (ventilación nocturna) Capacidad de almacenamiento térmico Escuela Schwanenstadt (Oberösterreich) Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008 Escuela Schwanenstadt antes de la rehabilitación Demanda energética 165 kWh/m²a Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008 Rehabilitación de Schwanenstadt Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008 Elementos - la prefabricación Schwanenstadt Escuela de arquitectura pasiva Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008 Schwanenstadt Escuela de arquitectura pasiva Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008 Schwanenstadt Escuela de arquitectura pasiva Demanda energética 15 kWh/m²a Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008 Edificio de estudio antes de la rehabilitación Demanda de calefacción 61 kWh/m²a Ventilación 18.409 21% Cerrami 40.42 47% Ventanas 11.750 14% Suelo 8.460 10% Cubierta 6.768 8% Distribución de las pérdidas térmicas (en un edificio plurifamiliar) Cubiertas 10 % Cerramientos 47 % Ventanas 15 % Suelos 10% Edificio de estudio tras la rehabilitación Demanda de calefacción ~ 8 kWh/m²a Ventilación 5.891 26% Ventanas 7.050 30% Cerramiento 6.871 30% Cubierta 1.692 Suelo 7% 1.692 7% Datos climáticos para Lérida HT Gt Nord Ost Süd West Horizontal 190 d/a 47 kKh/a 108 kWh/(m²a) 367 kWh/(m²a) 801 kWh/(m²a) 358 kWh/(m²a) 553 kWh/(m²a) Edificio modelo en Lérida 70 spez. Heizwärmebedarf [kWh/m²a] 61 60 50 40 33 30 30 20 20 8 10 Cerramiento rehabilitado Cerramientos y ventanas rehabilitadas Cerramientos y ventanas rehabilitadas Rehabilitación integral sin ventilación Rehabilitación integral con ventilación y recuperación Posibilidades de rehabilitación Cerramiento original Cerramiento original con 16 cm de aislamiento al exterior Cerramiento original con 6 cm de aislamiento al interior Construfísica del aislamiento • Aislamiento térmico – El valor U • Humedad – Difusión de vapor – Sorción de agua • Sobrecalentamiento estival – Inercia térmica Difusión de vapor con aslamiento exterior Condensación Espesor de capa [mm] Humedad relativa en aire[-] Presión parcial de vapor [Pa] Difusión de vapor con aislamiento interior Sobrecalentamiento estival • Capacidad o inercia térmica – Confort – Sobrecalentamiento estival – Evitar el calentamiento Comparación de las variantes de rehabilitación Cerramiento original Cerramiento original con 16 cm. de aislamiento al exterior Cerramiento original con 6 cm. de aislamiento al interior Comparación de las variantes de rehabilitación Actual Opcion aislamiento exterior Opción aislamiento interior Valor U Condensación Masa Térmica W/m²K g/a kg/m² 1,2 7 116,6 0,16 0 116,6 0,45 6922 14,8 Ventajas de las rehabilitaciones térmicas al exterior Mejor protección ante las agresiones climáticas Eliminación de condensaciones Menor impacto térmico estival Eliminación de puentes térmicos Los cerramientos originales permanecen secos Conservación de la inercia térmica original, lo que supone un mejor comportamiento térmico estival • No hay pérdidas de superficie útil • • • • • • Madera • Baja densidad (peso) y alta rigidez • Mal conductor (conductividad intermedia) – Protección al frío – Protección al sobrecalentamiento • Alto valor de Sorción – Calidad del aire – Eliminación de condensaciones superficiales • Material renovable – Gran disponibilidad y sostenibilidad – Es sensible al agua de contacto y al fuego.
