Aislantes térmicos para la envolvente en edificios de viviendas

Aislantes térmicos para la envolvente en
edificios de viviendas
Casos prácticos en la instalación y el
comportamiento a largo plazo con XPS
Juan Venero. Comité Técnico de AIPEX.
Castellón, 25 de abril de 2012
1. AIPEX y el XPS
2. El papel del aislamiento té
térmico
3. Control de proyecto y obra
4. Soluciones constructivas. Durabilidad.
5. Patologí
Patologías.
1. AIPEX y el XPS
AIPEX representa a las empresas productoras de Poliestireno Extruído en
la península ibérica (España y Portugal)
OBJETIVOS de AIPEX:
defender, promocionar, investigar y perfeccionar la fabricación de
productos realizados con este material.
promover la utilización del Poliestireno Extruído como material de
aislamiento térmico en edificación
dar a conocer la calidad de los productos de Poliestireno Extruído
difundir la fabricación conforme a las normas técnicas
promover el cumplimiento de los requisitos legales que les afectan
AIPEX fue creada en Diciembre de 2004
AIPEX es miembro de ANDIMAT (Asociación Nacional de Fabricantes de
materiales Aislantes)
Material aislante celular que ha sido extruido a partir de
poliestireno o de uno de sus copolímeros presentando una
estructura rígida de célula cerrada
Como consecuencia se caracteriza por:
Una baja conductividad térmica (0,034 W/mK).
Muy elevadas resistencias mecánicas (>250.000 Kg/m2)
Muy baja absorción de humedad (< 0,4 %).
Norma armonizada reguladora EN 13164
2. El papel del aislamiento té
térmico
Envolvente térmica:
transmisión de calor / transferencia de humedad
Energía
cubiertas
Transferencia de
a través de paredes , que separan
Humedad
suelos
un ambiente protegido de las condiciones climáticas variables.
Envolvente térmica:
Un edificio bien aislado puede llegar a
demandar hasta un 90% menos de energía
que el mismo sin aislamiento
Los edificios mal aislados pierden la
energía que les proporcionamos en %
diferentes a lo largo de su envolvente.
El papel del aislamiento térmico
Incidencia de la calidad térmica de la envolvente construida del edificio Incorporación de aislamiento térmico.
Hay dos beneficios, para un uso sostenible de la energía:
• Ahorro de energía, gastando menos dinero y recursos
• Protección medioambiental, lográndose emisiones reducidas de CO2 (el
más importante agente de efecto invernadero)
Otros dos beneficios:
• Confort (evitándose la radiación “fria” en las superficies interiores)
• Control de la condensación (y, en general, protección térmica de la
construcción)
D
C
C
El papel del aislamiento térmico
3. Producir y utilizar energía fósil de forma eficiente.
2.
Utilizar fuentes energéticas sostenibles
1. Reducir la demanda de energía
evitando pérdidas (o ganancias no
deseadas) energéticas
Dentro de las actuaciones para el ahorro energético, el aislamiento
es la solución más eficaz ya que permite con un mínimo de inversión
rentabilizar el ahorro a lo largo de toda la vida del edificio
El papel del aislamiento térmico. Ejemplo amortización.
El plazo de amortización en cubiertas es de 4 a 7 años,
según zona climática española, para un espesor de 6 a 8
cm del tipo de aislante elegido como ejemplo (XPS).
Con un horizonte económico de 50 años, el rango de
espesores económicos, puede ser, como mínimo, el doble
de los espesores usuales (6 a 10 cm, en vez de 3 a 5).
Reducción de emisiones de CO2 (50 años):
SEVILLA: 648 kg/m2 de tejado.
GERONA: 1040 kg/m2 de tejado.
MADRID: 1164 kg/m2 de tejado.
BURGOS: 1465 kg/m2 de tejado.
3. Control de proyecto y obra
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Objetivo: control en proyecto, instalación en obra y obra terminada
Herramienta: lista de verificación (checklist)
CONTROL EN PROYECTO:
• Cumplimiento del CTE verificable (y documentado) en dos modos:
• Método general del CTE HE-1 (LIDER)
• Método simplificado del CTE HE-1 (Apéndice H)
• Información mínima que debe proporcionar todo proyecto:
• Características de los materiales (conductividad y/o resistencia térmicas)
• Descripción de los cerramientos (sus diferentes capas, materiales y
espesor físico) y su ubicación en el edificio (con precisa indicación en
planos)
• Solución constructiva de los Puentes Térmicos, especificando detalles
constructivos y especificaciones técnicas los materiales (características
térmicas y sus espesores)
Valores lambda de diferentes materiales
CTE HE1 (2006): Comprobación de la limitación de demanda
Espesor aprox. [cm] (1)
ZONA CLIMÁTICA
CERRAMIENTOS OPACOS
Al exterior
UC1
A espacio n o ha bitabl e
UC2
AC2
Pte. Térmico-lucern ario
UPC
APC
Lucer nari o
UL
AL
Al exterior
UM1
AM 1
A espacio n o ha bitabl e
UM2
AM 2
Pte.Térmico -contorno hueco
UPF1
APF1
Pte.Térmico -pilar
UPF2
APF2
Pte.Térmico -capialzado
UPF3
APF3
Soleras
US1
AS1
A espacio n o ha bitabl e
US2
AS2
Al exterior
US3
AS3
Muros de sótan o
UT1
A T1
Cubi ertas enterr adas
UT2
A T2
Suelos a pr ofun did ad
mayor de 0.5 m
UT3
A T3
CUBIERTAS
A
B
C
D
E
4-6
5-7
6-8
7-9
8-10
AC1
Puentes
tratados
2-4
2-4
2-4
3-5
4-6
2-4
3-5
4-6
6-8
8-10
4-6
4-6
4-6
4-6
5-7
FACHADAS
SUELOS
CERRAMIEN-TOS EN
CON TAC TO CON
TERRENO
Puentes sin
tratar
Predimensionado
de espesores
para cumplir
Ulim
(1) Para
productos
aislantes con λ =
= 0,034 [W/mK]
PROYECTO AENOR:
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
CONTROL EN OBRA
PROYECTO AENOR:
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
CONTROL EN OBRA
4. Descripció
Descripció n de soluciones constructivas. Durabilidad.
Cubierta. Plana. Invertida.
Productos recomendados:
XPS-EN 13164-CS(10\Y)300-CC(2/1.5/50)90-WL(T)0.7-WD(V)3-FT2
Plancha de XPS con piel de extrusión y con junta perimetral a media madera
Grava
Lámina de difusión abierta
Grava
Impermeabilización
Forjado
XPS
Impermeabilización
Forjado
Valores U [W/m2 — K]:
R del
forjado
[m2K/W]
Sin
rehabilitar
Rehabilitada con XPS en espesor de:
0.23
1.376
0.535
0.464
0.410
0.332
0.285
0.30
1.255
0.516
0.449
0.398
0.324
0.280
A
B
C
D
E
0.50
0.45
0.41
0.38
0.35
4
cm
5
cm
6
cm
8
cm
10
cm
Aplicaciones
Aplicacionesdel
delXPS
XPSen
enrehabilitación:
rehabilitación:
Azoteas.
Azoteas.Solución
Soluciónde
decubierta
cubiertainvertida.
invertida.
Cubierta. Plana. Invertida.
CONTROL EN OBRA
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta. Plana. Invertida.
CONTROL EN OBRA
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta. Plana.
Invertida. No transitable
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio
Ciudad
Uso
Año
ejecución
Años de
observación
Años
transcurridos
hasta 3ª
observación
Protección
del
aislamiento
Proximidad
al mar
Zona
climática
(CTE
HE1)
Hotel
Rías
Altas
A Coruña
Hotelero
1982
1989,
2001, 2011
29
Baldosa h.
sobre
distanciadores
< 1 km
C1
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Hotel Rías
Altas
Contenido medio de humedad
[% vol.]
Contenido de humedad en
2011 [% vol.]
1989
2001
2011
Probeta 1
Probeta 2
Probeta 3
Zona sumidero
No visitada
0,110
0,247
0,369
0,228
0,144
Zona limatesa
No visitada
0,074
0,173
0,230
0,108
0,183
Hotel Rías Altas
Conductividad térmica
en condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmica
tras secado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1
0,03070
0,03049
Zona sumidero-Probeta 2
0,03064
0,03032
Zona sumidero-Probeta 3
0.03057
0,03025
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio
Ciudad
Uso
Año
ejecución
Años de
observación
Años
transcurridos
hasta 3ª
observación
Protección
del
aislamiento
Proximidad
al mar
Zona
climática
(CTE
HE1)
Hospital
Arnau de
Vilanova
Lleida
Hospital ario
Asistenci al
1981
1989,
2001, 2011
30
Grava
> 100 km
D3
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Hospital
Arnau de
Vilanova
Lleida
Contenido medio de humedad
[% vol.]
Contenido de humedad en
2011 [% vol.]
1989
2001
2011
Probeta 1
Probeta 2
Probeta 3
Zona sumidero
0,040
0,321
0,167
0,120
0,230
0,140
Zona limatesa
0,060
0,257
0,046
0,029
0,038
0,070
Hospital Arnau de
Vilanova Lleida
Conductividad térmica
en condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmica
tras secado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1
0,03039
0,03014
Zona sumidero-Probeta 2
0,03043
0,03011
Zona sumidero-Probeta 3
0,03065
0,03038
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio
Ciudad
Uso
Año
ejecución
Años de
observación
Años
transcurridos
hasta 3ª
observación
Protección
del
aislamiento
Proximidad
al mar
Zona
climática
(CTE
HE1)
Hotel
AS
Lleida-AP2
Hotelero
1981
1989,
2001, 2011
30
Baldosa h.
sobre
distanciadores
> 100 km
D3
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Hotel AS
Lleida AP2
Contenido medio de humedad
[% vol.]
Contenido de humedad en
2011 [% vol.]
1989
2001
2011
Probeta 1
Probeta 2
Probeta 3
Zona sumidero
0,830
3,085
No disponible
No disponible
No disponible
No disponible
Zona limatesa
0,130
2,090
5,947
3,300
7,090
7,400
Hotel AS Lleida AP2
Conductividad térmica
en condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmica
tras secado [W/m·K]
Zona limatesa-Probeta 1
0,03029
0,03033
Zona limatesa-Probeta 2
0,03995
0,03052
Zona limatesa-Probeta 3
0,04052
0,03039
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio
Ciudad
Uso
Año
ejecución
Años de
observación
Años
transcurridos
hasta 3ª
observación
Protección
del
aislamiento
Proximidad
al mar
Zona
climática
(CTE
HE1)
Facultad
exactas
Sevilla
Docente
1980
1989,
2001, 2011
31
Grava
> 1 km y
< 100 km
B4
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Facultad
exactas
Sevilla
Contenido medio de humedad
[% vol.]
Contenido de humedad en
2011 [% vol.]
1989
2001
2011
Probeta 1
Probeta 2
Probeta 3
Zona sumidero
0,130
0,034
0,069
0,083
0,046
0,078
Zona limatesa
0,100
0,030
0,028
0,025
0,027
0,031
Facultad exactas Sevilla
Conductividad térmica
en condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmica
tras secado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1
0,03126
0,03097
Zona sumidero-Probeta 2
0,03096
0,03074
Zona sumidero-Probeta 3
0,03141
0,03118
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Edificio
Ciudad
Uso
Año
ejecución
Años de
observación
Años
transcurridos
hasta 3ª
observación
Protección
del
aislamiento
Proximidad
al mar
Zona
climática
(CTE
HE1)
Oficinas
Dow
Chemical
Ibérica
Tarragon
a
Terciario,
industrial
1980
1989,
2001,
2011
29
Grava
< 1 km
B3
ESPAÑA: Informe Torroja, 2011
Oficinas Dow
Ibérica
Tarragona
Contenido medio de humedad
[% vol.]
Contenido de humedad en
2011 [% vol.]
1989
2001
2011
Probeta 1
Probeta 2
Probeta 3
Zona sumidero
0,020
0,025
0,024
0,025
0,025
0,023
Zona limatesa
0,02
0,021
0,025
0,019
0,023
0,032
Oficinas Dow Ibérica
Tarragona
TarragonaConductividad térmica
en condición húmeda [W/m·K]
Conductividad térmica
tras secado [W/m·K]
Zona sumidero-Probeta 1
0,03039
0,03001
Zona sumidero-Probeta 2
0,03021
0,02990
Zona sumidero-Probeta 3
0,03013
0,02990
Cubierta. Plana. Invertida ligera.
Baldosa
aislante
Cubierta. Inclinada. Aislamiento bajo teja.
Productos recomendados
XPS-EN 13164-CS(10\Y)300. Plancha de XPS con piel de extrusión, superficie
lisa con piel de extrusión o ranurada por una cara y junta perimetral a media madera
Valores U [W/m2 — K]:
R del
forjado
[m2K/W]
Sin
rehabilitar
5 cm
6 cm
8 cm
10 cm
0.23
2.243
0.534
0.463
0.366
0.310
0.30
1.939
0.514
0.448
0.357
0.304
A
0.50
Rehabilitada con XPS en espesor de:
B
C del XPS
D
E
Aplicaciones
en rehabilitación:
0.45
0.41
0.38 Tejados
0.35 inclinados
Cubierta. Inclinada. Aislamiento bajo teja.
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta. Inclinada. Aislamiento bajo teja.
Rehabilitación Hospital
de la Marina. Cartagena.
Cubierta. Inclinada. Aislamiento bajo teja.
Rehabilitación Hospital de la Marina.
Cartagena.
Cubierta. Inclinada ligera.
Panel sandwich
XPS
Ventilada
XPS
Fachadas
Alternativas constructivas: Por el exterior
• puentes térmicos evitados o controlados
• sin paredes “frías” = menor riesgo de formación de
moho
• inercia térmica mejorada calentamiento y
enfriamiento más lentos viviendas ocupación
permanente
• sistemas de revestimiento exterior del aislamiento:
instalación más costosa y delicada, posibles daños
por impactos.
• cambio apariencia exterior (nueva apariencia)
• mínima interferencia para los usuarios durante la
obra
• no se reduce la superficie útil de la vivienda
• requiere acuerdo Comunidad propietarios
• de difícil aplicación en edificios protegidos
Fachadas
Alternativas constructivas: Por el interior
• aparecen puentes térmicos que hay que tratar
cuidadosamente
• hay efecto de pared “fría” = mayor riesgo formación
moho
• ninguna mejora en inercia térmica
• calentamiento y enfriamiento más rápidos (viviendas
fin de semana)
• sistemas baratos y sencillos, incluso de “bricolage”
• se mantiene la fachada original
• máxima interferencia para los usuarios durante la
obra
• se reduce la superficie útil de la vivienda
• obra menor: no requiere acuerdo Comunidad
propietarios
• única posibilidad en el caso de edificios protegidos
Fachada aislada por el exterior
Productos recomendados:
Aislamiento revestido
Fachada ventilada
Aislamiento Revestido
XPS-EN 13164-CS(10\Y)200.
Plancha de XPS sin piel de extrusión
y canto a media madera o recto
Fachada ventilada:
XPS-EN 13164-CS(10\Y)200.
Plancha de XPS lisa con piel de
extrusión y canto a media madera
Valores U [W/m2 — K]:
Tipo de
fábrica
(1 hoja)
Sin
rehabilitar
Rehabilitada con XPS en espesor de:
3 cm
4 cm
5 cm
6 cm
8 cm
10 cm
½ asta L.P.
2.693
0.809
0.657
0.553
0.478
0.375
0.317
1 asta L.P.
1.866
0.714
0.593
0.507
0.443
0.354
0.301
A
B
C
D
E
0.94
0.82
0.73
0.66
0.57
Fachada aislada por el exterior: SATE
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Fachada aislada por el exterior
SATE. Rehabilitación viviendas en Guadalajara.
15000 m2 de fachadas.
SATE. Rehabilitación viviendas en Guadalajara.
15000 m2 de fachadas. Enero 1996
SATE. Rehabilitación viviendas en Guadalajara.
15000 m2 de fachadas. Estado a los 15 años de la ejecución (feb. 2011)
SATE. Rehabilitación viviendas en Guadalajara.
15000 m2 de fachadas. Estado a los 15 años de la ejecución (feb. 2011)
SATE. Rehabilitación viviendas en Guadalajara.
15000 m2 de fachadas. Estado a los 15 años de la ejecución (feb. 2011)
SATE. Rehabilitación viviendas en Guadalajara.
15000 m2 de fachadas. Estado a los 15 años de la ejecución (feb. 2011)
Fachada aislada por el interior.
Aislamiento revestido con yeso in-situ
Productos recomendados:
XPS-EN 13164-CS(10\Y)200. Plancha de XPS
sin piel de extrusión y canto recto
Valores U [W/m2— K]:
Rehabilitada con XPS en espesor de:
Tipo de fábrica
(1 hoja)
Sin
rehabilitar
3 cm
4 cm
5 cm
6 cm
8 cm
10 cm
½ asta L.P.
2.693
0.809
0.657
0.553
0.478
0.375
0.317
1 asta L.P.
1.866
0.714
0.593
0.507
0.443
0.354
0.301
A
B
C
D
E
0.94
0.82
0.73
0.66
0.57
Fachadas aisladas por el interior. Yeso in-situ sobre el aislante
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Fachada aislada por el interior.
Revestimiento con placa de yeso laminado
Detalle:
Productos recomendados:
XPS-EN 13164-CS(10\Y)250.
Plancha de XPS sin piel de
extrusión y junta perimetral recta
Valores U [W/m2— K]:
Rehabilitada con XPS en espesor de:
Tipo de fábrica
(1 hoja)
Sin
rehabilitar
3 cm
4 cm
5 cm
6 cm
8 cm
10 cm
½ asta L.P.
2.693
0.809
0.657
0.553
0.478
0.375
0.317
1 asta L.P.
1.866
0.714
0.593
0.507
0.443
0.354
0.301
A
B
C
D
E
0.94
0.82
0.73
0.66
0.57
Fachada aislada por el interior.
Yeso in-situ sobre el aislante
Laminado de cartón-yeso
Suelos
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA
EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Suelo. Aislamiento bajo pavimento
Productos recomendados:
Plancha de XPS con piel de
extrusión y junta perimetral a
media madera o recta
Valores U [W/m2— K]:
Rehabilitada con XPS en espesor de:
R del forjado
[m 2K/W]
Sin
rehabilitar
3 cm
4 cm
5 cm
6 cm
8 cm
10 cm
0.23
1.821
0.711
0.591
0.506
0.442
0.353
0.301
0.30
1.615
0.677
0.568
0.488
0.429
0.344
0.288
A
0.53
B
0.52
C
0.50
D
0.49
E
0.48
Suelos
Aislamiento
bajo pavimento
Aislamiento
bajo pavimento
calefactado
Aislamiento
bajo solera
Otras aplicaciones: Aislamiento suelo con terreno
Transmisión térmica solera: < 0.18 W/m2K
XPS de densidad máxima. Espesor = 10 cm
Ventilación
precalentada
a través del
terreno
Casas en Wadenswil, junto a Zurich (Suiza). 1990
Otras aplicaciones: Aislamiento suelo con terreno
Las planchas de XPS cumplen
el papel de cimientos de la casa.
Casas en Wadenswil, junto a Zurich (Suiza). 1990
Otras aplicaciones: Aislamiento suelo con terreno
Ningún puente térmico entre el aislamiento
de la solera y el del muro enterrado.
Casas en Wadenswil, junto a Zurich (Suiza). 1990
5. Patologí
Patologías.
Puentes térmicos. Efectos:
1.- Pérdidas de calor.
2.- Temperatura superficial interior más baja:
Esto lleva a la consecuencia más crítica:
el alto riesgo de condensación superficial
y de desarrollo de moho.
e: -5
C
i: 20 C
0
5
10
15
Regla para controlar / mejorar los puentes térmicos
• Idealmente, el objetivo es evitar los puentes térmicos,
es decir, la continuidad térmica
• Cuando no sea posible, los puentes térmicos se pueden mejorar
mediante aislamiento por el exterior:
exterior
0 C
interior
20 C
exterior
0 C
15 C
interior
20 C
15 C
sin condensación
aislam iento exterior
aislam iento interior
pérdidas extra de calor
im portantes, en ambos casos
• Entre las dos situaciones anteriores, el aislamiento en cámara
presenta una situación intermedia.
Puentes térmicos: tipologías y resolución
Nodos constructivos
Puentes térmicos: tipologías y resolución
Nodos constructivos
HIPÓTESIS DE REHABILITACIÓN CON SISTEMA SATE
Puentes térmicos: tipologías y resolución
Nodos constructivos
HIPÓTESIS DE REHABILITACIÓN CON AISLAMIENTO POR EL
INTERIOR
Puentes térmicos: tipologías y resolución
Nodos constructivos
HIPÓTESIS DE REHABILITACIÓN CON AISLAMIENTO POR EL
INTERIOR
Puentes térmicos: tipologías y resolución
Nodos constructivos
Puentes térmicos: tipologías y resolución
Nodos constructivos
HIPÓTESIS DE REHABILITACIÓN CON SISTEMA SATE
ENCUENTRO CON BALCÓN
Más información disponible en: www.aipex.es